Det var en gång en tid då Gru (röst av Steve Carrell) drömde om att stjäla månen – numera är han ensamstående adoptivfar till tre för tidigt utvecklade flickor. Efter att ha gett upp sitt spektakulära liv som kriminellt siktar Gru nu på att producera en ny läcker syltserie med hjälp av sina små hantlangare och sin gamle vän Dr. Nefario (röst av Russell Brand). Dr. Nefario känner sig otillfredsställd i sin nyfunna roll som syltmakare och meddelar att han kommer att ge sig av till mer onda betesmarker precis som Gru kontaktas av Anti-Skurkligan för att fånga den mystiske gärningsmannen som just stulit ett topphemligt forskningslabb fyllt med PX 41 – ett experimentellt serum med styrkan att förvandla ofarliga djur till glupska monster. AVL är säkra på att gärningsmannen täcker över sina spår genom att utge sig för att vara en liten företagare på ett lokalt köpcentrum, och utser sin bästa agent Lucy (Kristen Wiig) för att hjälpa Gru att identifiera honom. Samtidigt blir Grus äldsta adopterade dotter Margo (röst av Miranda Cosgrove) kär i den rebelliska tonåringen Antonio (röst av Moises Arias), den läderklädda sonen till den högljudde mexikanska cantinaägaren Eduardo (röst av Benjamin Bratt). Nu, när Grus fadersinstinkter sätter igång för fullt precis när en gemen komplott börjar utvecklas, måste den hängivne nyblivne fadern dela sin tid mellan att rädda världen från en gåtfull superskurk och att rädda Miranda från total hjärtesorg. Hela tiden kan en lämplig mamma för flickorna ha stått mitt framför Grus spetsiga näsa hela tiden.