Il Dottor Gru progetta di rubare la luna, che fin dall`infanzia è stata al centro dei suoi desideri. Frustrato da sempre dall`atteggiamento indifferente della madre, cerca in questa avventura un`occasione di riscatto, che lo trasformi nel più famoso villano di sempre. Coadiuvato da un esercito di buffi esseri gialli, i minions, e da un anziano inventore, Gru dovrà fare i conti con il rivale Vector. Entrano a far parte del suo piano tre orfane che adotta per poterle sfruttare. Le tre ragazzine tuttavia risveglieranno i suoi sentimenti più puri.