自从与玛戈（米兰达·卡斯格拉夫 Miranda Cosgrove 配音）、伊迪丝（达娜·盖伊 Dana Gaier 配音）和阿格蕾丝（埃尔希·费舍 Elsie Fisher 配音）三个可爱的小女子完成宿命的邂逅，曾经的大坏蛋格鲁（史蒂夫·卡瑞尔 Steve Carell 配音）可真彻底转型了，他金盆洗手，转而化身为慈祥可亲的爸爸和做得一手烂口味布丁果冻的商人。当然凡事没有尽善尽美的，在此期间，神往大坏蛋传奇人生的老伙伴纳法利欧博士（拉塞尔·布兰德 Russell Brand 配音）离他而去，另谋高就。某天，格鲁被身怀绝技却莽撞的特工露西·王尔德（克里斯汀·韦格 Kristen Wiig 配音）劫持，本来露西所在的集团研制出可以改动生物基因的药物，可他们位于南极的实验室被奥秘窃贼偷走，因此才托付有过坏蛋经验的格鲁做卧底。　　通过一番考虑，格鲁接受了这项使命，带着超萌的小黄人们，和露西组成了爆笑连连的追凶伙伴……