Ahora que el incansable y emprendedor Gru ha dejado atrás una vida dedicada a las fechorías para criar a Margo, Edith y Agnes, dispone de mucho tiempo libre para disfrutarlo con ellas, el Dr. Nefario y los minions. Sin embargo, justo cuando empieza a adaptarse a su papel de hombre de familia, una organización mundial ultrasecreta dedicada a la lucha contra el mal llama a su puerta. Junto con su nueva compañera de aventuras, Lucy Wilde, Gru tiene que descubrir quién es el responsable de un espectacular crimen y llevarlo ante la justicia. Para atrapar a quien aspira a convertirse en el mayor villano de la historia hay que pedir ayuda a quien lo fue una vez.