故事发生在御伽学园里，大神凉子（伊藤静 配音）是一个身材娇小但个性十分凶悍的傲娇少女。在学园中，有一个名为御伽学园学生互助协会的神秘组织，而大神正是其中的一员。
然而，小狗的身体太虚弱，无法成为搜救犬，不信邪的杏子立即开始训练小粉红豆。然而，随着时间的推移，虽然小饭豆一天天长大，但它的能力并没有任何提高。它无法克服障碍，闻不到气味，有时甚至无视杏子的命令。有一天，小饭豆突然晕倒了。事实证明，高强度训练已经耗尽了它的体力。直到那时，星子才开始意识到，也许小饭豆作为宠物狗会比作为搜救犬快乐得多。
自从与三个可爱的小女孩Margo（Miranda Cosgrove饰）、Edith（Dana Gaier饰）和Agrace（Elsie Fisher饰）的命运相遇后，前反派Gru（Steve Carell饰）彻底改变了，相反，他变成了一个善良可亲的父亲和一个做腐烂布丁和果冻的商人。当然，没有什么是完美的，在这段时间里，他的老搭档纳法里奥博士（由拉塞尔·布兰德配音）离开了他，开始了新的职业生涯。一天，格鲁被一个名叫露西·王尔德（Kristen Wiig配音）的技术娴熟但鲁莽的特工绑架。事实证明，露西的团队已经开发出了可以改变生物基因的药物，但他们在南极洲的实验室被神秘的小偷偷走了，所以有恶棍经验的格鲁被委托为卧底。经过一番考虑，格鲁接受了这项任务，并与露西以及可爱的小黄人组成了一个搞笑的追击伙伴
