Nachdem ein geheimes Labor in der Arktis von einem mysteriösen Flugapparat mit einem riesigen Magneten gestohlen wurde, geht die Anti-Verbrecher-Liga (AVL) dem Fall nach. Insbesondere interessiert sie sich für den Verbleib der chemischen Substanz PX-41, die jede Lebensform in aggressive violette Fressmaschinen verwandelt. Die AVL will um jeden Preis verhindern, dass das PX-41 in die falschen Hände gerät.
Der ehemalige Superschurke Gru lebt nach seiner Wandlung zum Retter der Welt ein ruhiges Leben. In seiner riesigen Villa lebt er mit seinen drei Adoptivtöchtern Margo, Edith und Agnes sowie zahlreichen Minions, seinen kleinen, gelben Helfern. Sein Leben nimmt eine plötzliche Wendung, als die Agentin Lucy Wilde ihn entführt und ins Hauptquartier der AVL bringt. Dort bittet ihn der AVL-Direktor Silas Ramspopo darum, sie bei der Suche nach dem Dieb des PX-41 zu unterstützen.
Gru lehnt den Vorschlag der AVL ab, da er sich stärker auf seine Adoptivtöchter und seine neue Geschäftstätigkeit, die Produktion von Marmelade, konzentrieren will. Lucy gibt ihm trotzdem ihre Karte, falls er es sich anders überlegt. Gru bemerkt schnell, dass die produzierten Marmeladen ungenießbar sind. Außerdem verlässt ihn sein langjähriger Helfer, Dr. Nefario, nachdem er ein besseres Jobangebot erhalten hat. Entmutigt kontaktiert Gru Lucy und stimmt zu, für die AVL zu arbeiten.
Die AVL konnte in der Zwischenzeit Spuren des PX-41 in einem Einkaufszentrum entdecken. Mit Lucys Hilfe beginnt Gru seine Recherchen im Einkaufszentrum, wobei er eine Geheimidentität als Mitbesitzer eines Cupcake-Ladens annimmt. Die AVL hat eine Liste von Verdächtigen aufgestellt, die ausspioniert werden sollen. Schon bald hält Gru den Restaurantbesitzer Eduardo für den Dieb, da dieser dem ehemaligen Schurken El Macho zum Verwechseln ähnlich sieht. Dieser soll allerdings seit Jahren tot sein. Lucy und Gru brechen in Eduardos Restaurant ein, wo sie von Eduardos Haushuhn angegriffen werden, keine verdächtigen Hinweise finden und dann noch vor Eduardo fliehen müssen, der nochmal in den Laden geht.
Margo verliebt sich derweil in Eduardos Sohn Antonio, was Gru gar nicht gefällt. Die Familie erhält eine Einladung zu Eduardos Party am Cinco de Mayo. Lucy und Gru spionieren weiter und entdecken bei dem Perückenhändler Floyd Anzeichen auf Reste von PX-41. Von Floyd erhält Gru eine Gratisperücke. Aufgrund der väterlichen Sorgen um Margo versteift sich Gru jedoch auf Eduardo als den Schurken und stößt damit Silas und Lucy vor den Kopf.
Grus Nachbarin Jillian versucht ihn ständig zu verkuppeln; diesmal mit ihrer nervigen Freundin Shannon. Gru kann sich nicht herausreden. Beim Date entdeckt Shannon, dass Gru eine Perücke trägt und will sich gerade über ihn lustig machen, als Lucy einschreitet und sie mit einem Betäubungspfeil betäubt. Gemeinsam bringen sie Shannon nach Hause und Lucy gibt Gru einen Wangenkuss.
Am kommenden Tag verhaftet die AVL den Perückenhändler Floyd, den sie für den PX-41-Dieb halten. Der AVL-Chef teilt Gru mit, dass der Fall damit abgeschlossen sei und Lucy für ihren nächsten Fall nach Australien versetzt werde. Gru ist zu feige, ihr gegenüber seine Gefühle zu gestehen. Agnes gegenüber gibt er jedoch zu, etwas für Lucy zu empfinden, schafft es jedoch nicht, sie anzurufen.
Die Familie besucht Eduardos Party, wo Gru Margo permanent davon abhalten will, mit Antonio Zeit zu verbringen. Schließlich jedoch folgt er Eduardo in sein Geheimversteck. Dort entdeckt er, dass Eduardo tatsächlich El Macho ist und Dr. Nefario nun für ihn arbeitet. Die beiden haben zahlreiche von Grus Minions entführt und verwandeln sie mit Hilfe des PX-41 in bösartige lilafarbene Monster.
Eduardo bietet Gru eine Zusammenarbeit an, doch dieser entschuldigt sich und flieht mit den Mädchen aus dem Restaurant, wobei er Antonio einfriert, weil dieser nicht mehr an Margo interessiert war. Lucy befindet sich bereits auf der Reise nach Australien, sieht jedoch überall Gru und springt mit einem Hängegleiter aus dem Flugzeug. Als sie auf Eduardos Party ankommt, erkennt das Huhn sie wieder und klaut ihren Ausweis, wodurch Eduardo ihre Identität als AVL-Agentin erfährt und sie gefangen nimmt. Dr. Nefario informiert Gru darüber. Dieser macht sich mit zwei verbliebenen Minions auf den Weg, um Lucy zu retten.
Dr. Nefario vermischt ein Gegenmittel für das PX-41 mit der von Gru und den Minions produzierten Marmelade und macht sich mit den Mädchen auf den Weg um Gru zu helfen. Mit dem Gegenmittel kann Gru seine Helfer wieder zurückverwandeln und schließlich El Macho besiegen. Als er jedoch Lucy befreien will, die auf eine Rakete geschnallt ist, betätigt El Machos Haushuhn den Knopf und die Rakete startet mit Lucy und Gru in Richtung eines Vulkans. Kurz bevor die Rakete einschlägt, kann sich das Paar befreien und Gru kann Lucy endlich nach einem Date fragen. Mit Hilfe einiger Minions wird das Paar aus dem Ozean gerettet und heiratet 147 Dates später.
Quelle: Wikipedia