Gru dan Lucy serta anak-anak perempuan mereka—Margo, Edith, dan Agnes —menyambut anggota baru di keluarga Gru, Gru Jr., yang bertekad untuk menyusahkan hidup sang ayah. Gru menghadapi musuh baru, yaitu Maxime Le Mal dan pacar femme fatale-nya, Valentina, sehingga keluarga mereka terpaksa melarikan diri.