Сюжет
В Египте группа туристов случайно замечает, что знаменитая пирамида Хеопса была похищена и заменена надувным муляжом. Далее сюжет переносится к мужчине по имени Грю. Он — настоящий суперзлодей, имеющий собственный дом, реактивный транспорт и армию миньонов. Ему не нравятся любые тревожащие его незнакомцы. Однажды в дверь дома Грю стучатся три девочки-сиротки, разносящие печенье. Их зовут Марго, Эдит и Агнес. Грю не впускает их. Выясняется, что девочки живут в детском доме для девочек, хозяйкой которого является мисс Хэтти, которая не любит никого из детей.
Когда Грю узнает про похищение пирамиды, в нём просыпается зависть. Он обращается с речью к миньонам, по ходу показывая украденный большой монитор с Таймс-сквер, статую Свободы и Эйфелеву башню (обе копии из Лас-Вегаса), и в конце сообщает, что собирается похитить Луну. Для того чтобы провернуть это дело и стать самым гадким злодеем в мире, ему нужен специальный прибор — уменьшитель. Миньоны его поддерживают, но в плане есть один изъян: для постройки ракеты нужны деньги, которых у Грю нет. Он собирается взять деньги в Банке Зла (англ. Bank of Evil), которым владеет мистер Перкинс. В приёмной Грю встречает молодого злодея по имени Вектор, похитителя пирамиды. Тот всячески привлекает внимание Грю, но тот его игнорирует (даже не говорит ни слова). Грю рассказывает о своём плане Перкинсу, но тот отказывается давать деньги, пока не будет похищен уменьшитель.
Главному герою удаётся выкрасть уменьшитель у северокорейских военных, но неожиданно появляется Вектор, мстящий за то, что расстроенный Грю, выходя из прихожей, заморозил пареньку голову. Вектор крадёт прибор, заодно уменьшив летательный аппарат Грю(благодаря этому последний прилетает домой на крохотной железке с реактивным двигателем). Грю пытается проникнуть в крепость Вектора, защищённую по последнему слову техники, но все попытки оказываются безуспешными. Чуть позже Грю замечает девочек Эдит, Марго и Агнес, торгующих печеньем. Вектор обожает это лакомство, поэтому впускает сироток в крепость. И тут у Грю появляется идея: создать роботов в виде печенья, те проникнут вместе с настоящим печеньем в дом Вектора и вернут уменьшитель. Под видом испаноязычного стоматолога Грю приходит в приют и удочеряет сироток. Поскольку он холодно относится к девочкам, между ними поначалу возникает неприязнь. Установив для сироток правила, Грю укладывает их спать в кроватях, сделанных из старых бомб.
На следующее утро Грю планирует отвести девочек к Вектору, чтобы они продали печенье, в котором спрятаны миниатюрные роботы-шпионы. Но девочки хотят отправиться в школу танцев. Грю не сразу, но всё-таки соглашается отвезти их в балетную школу. Во время репетиции Агнес даёт ему билет на скорое выступление девочек. Грю обещает, что будет на выступлении, но не собирается на него приходить.
С помощью девочек, не знающих замысла своего опекуна, Грю удаётся ловко украсть уменьшитель прямо из-под носа Вектора. Пока миньоны и доктор Нефарио, помощник Грю, работают с уменьшителем, Грю проводит всё больше и больше времени с девочками. Несмотря на добытый Грю уменьшитель, Перкинс всё равно отказывается предоставить ему кредит, считая, что такую работу, по его словам, должен выполнить кто-нибудь моложе(так Перкинс намекает на Вектора, который на самом деле является его сыном).
Расстроенный Грю открыто объявляет миньонам, что кража Луны отменяется. Эдит, Агнес и Марго, тайком спустившиеся вслед за Грю в его подземную лабораторию и услышав эту речь, отдают ему свою свинью-копилку с несколькими центами. Миньоны, увидев эту трогательную сцену, вместе утешают Грю и отдают ему свои сбережения. Летательный аппарат для достижения Луны и возвращения обратно решают построить из подручных материалов. План возобновляется, но Перкинс предупреждает Вектора о наличии у Грю уменьшителя.
Нефарио не одобряет того, что Грю скорее занят родительскими обязанностями, чем постройкой ракеты, поэтому звонит в детский дом, чтобы детей забрали обратно. Грю очень расстроен, но откладывать похищение Луны теперь нельзя. Во время подъёма к кабине ракеты миньоны Кевин и Стюарт тайно подкладывают в карман скафандра билет на «Лебединое озеро», в котором выступают девочки-сиротки. Грю удаётся долететь до Луны и уменьшить её, но тут он замечает билет на выступление. Что-то щёлкает в его душе, и он с бешеной скоростью возвращается обратно. Однако концерт уже закончился. Тут Грю замечает послание Вектора, который похитил девочек и хочет получить за их освобождение уменьшенную Луну.
Грю отдаёт Луну Вектору, но похититель не собирается выпускать детей. Разгневанный Грю проходит ловушки дома Вектора, но Вектору удаётся улететь на спасательной капсуле. Грю цепляется за неё, однако падает вниз прямиком в только что увеличенный корабль с Нефарио и миньонами. Нефарио сообщает, что чем больше объект, подвергнутый действию уменьшителя, тем быстрее этот объект обратно принимает свои исходные размеры. Следовательно, с минуты на минуту должна увеличиться и Луна.
Девочки выбираются из плена Вектора, и Грю просит их спрыгнуть вниз. Агнес и Эдит успешно спрыгивают, но Марго в последний момент ловит Вектор. Марго и Грю срываются вниз, но миньоны, образовав живую цепочку, успевают поймать их. Луна приобретает нормальные размеры и отправляется на своё обычное место, а Вектор оказывается на её поверхности. Грю становится для девочек настоящим любящим отцом.
