Misi sudah ditentukan. Tekad sudah bulat dan Gru pun sudah mempersiapkan segala sesuatu yang akan ia perlukan dalam misi besar mencuri bulan ini. Di bawah rumahnya, Gru sudah mempersiapkan segala peralatan yang ia perlukan. Gru sudah mempersiapkan senjata untuk mengerutkan bulan. Gru sudah mempersiapkan senjata pembeku dan kendaraan dengan persenjataan penuh pun sudah dipersiapkan.

Celakanya, ada satu hal yang luput dari perkiraan Gru. Tiga orang anak yatim piatu datang dan segala rencana besar Gru terancam berantakan. Di mata Margo (Miranda Cosgrove), Edith (Dana Gaier), dan Agnes (Elsie Fisher); ketiga anak yatim piatu itu; Gru adalah figur ayah yang selama ini mereka cari. Tak pernah dalam hidup Gru ada seorang anak yang melihatnya sebagai figur seorang ayah.