De familie van Gru en zijn vrouw en collega Anti-Villain League-agent Lucy en hun drie geadopteerde dochters, Margo, Edith en Agnes is uitgebreid met een zoon, Gru Jr., die het zijn vader niet gemakkelijk maakt. Het gezin wordt gedwongen op de vlucht te gaan als ze het doelwit worden van de ontsnapte crimineel Maxime Le Mal en zijn vriendin en femme fatale Valentina.