格魯看上去是倫敦的一個普普通通的市民，可是他卻是一個超級壞蛋（史蒂夫.卡瑞爾 配音），喜歡做各種各樣的壞事，並且樂此不疲。在聽說埃及金字塔被盜的新聞後，格魯對市面上新賊輩出不太滿意，決定在納法力歐博士的幫助下建造一枚火箭去升上天空偷去月亮，以此來威脅警察滿足他的願望。
可建造火箭卻不是一筆小數目，在向壞蛋銀行貸款的過程中碰壁，更倒黴的事，格魯的收縮射線槍被新賊維克託（傑森.西格爾 配音）搶走，在追逐過程中，格魯的裝備明顯不如維克託的裝備，不僅沒追到，還被維克託嘲諷了一波。格魯當然不能忍，為了奪回射線槍，他想出來一個計劃。
格魯收養了三個孤兒:瑪戈，伊迪絲，阿格蕾絲。格魯打算利用她們進入維克託城堡兜售童子軍餅乾的機會，偷偷潛入去把收縮放射槍拿回來，計劃成功後再偷偷處理掉三個小孩。可事情遠遠沒有格魯想像的那麼容易。
三個小女孩的出現給格魯的生活造成了巨大的變化，格魯不勝其煩，可是為了打敗維克託，不得不忍著。三個固執又可愛的小姑娘，一次次的挑戰著格魯的底線，格魯也在被她們一點點的改變。
一切都跟格魯預想的一樣，格魯成功的偷到了射線槍。可是壞蛋銀行仍然拒絕給格魯貸款，格魯破產了。格魯卻在潛移默化的接受著三個小女孩的存在，並慢慢的改變著自己，給她們煮飯，陪她們玩玩具，並約定好去看格魯討厭的天鵝湖。可是孤兒院的工作員要來把孩子們接走，原來博士看見格魯的改變，他認為是小女孩的存在，讓他們的壞蛋生活被改變，他並不喜歡這個改變，於是他偷偷給孤兒院打了電話，要求把小女孩帶回去。
格魯並不情願，可是在博士的堅持下，小女孩還是被送了回去，小女孩和格魯都很傷心。在把小女孩送走後，格魯可是去開始自己的計劃，去偷月亮。不過維克託把小女孩抓了起來，以此威脅格魯，格魯為了保護孩子們，把月亮給了維克託。結果縮小射線卻失效了，維克託的飛船被月亮摧毀，孩子們與格魯冰釋前嫌，格魯和小黃人同心協力一起救了孩子們，孩子們也接受了格魯，格魯也與三個小女孩幸福快樂的生活在了一起。