В Египте команда туристов отмечает, что знаменитая пирамида Хеопса была похищена и заменена надувным муляжом. Дальше сюжет переносится к мужчине по названия Грю. Он - суперзлодей, имеющий свой дом, транспорт и армию миньонов. Ему не нравятся любые тревожащие его незнакомцы. Как-то раз в дверь дома Грю стучатся 3 девочки-сиротки, разносящие печенья. Их призывают Марго, Эдит и Агнес. Последняя весьма любит плюшевых единорогов. Грю не впускает их. Выясняется, что девочки живут в детском доме для девочек, хозяйкой которого - мисс Хэтти, которая не любит никого из деток.

Узнав про похищение пирамиды, Грю обращается с речью к миньонам, сообщает, что украл огромной монитор с Таймс-Сквер, статую Избавлены из Лас-Вегаса и Эйфелеву башню, оттуда же, и что он собирается украсть Луну, чтоб стать наиболее гадким злодеем в мире. Миньоны его поддерживают. Однако в плане есть 1 недостаток: для совершения проекта нужны денежные средства, а у Грю их нет. Он собирается взять денежные средства в Банке Зла, которым владеет м-р Перкинс. Там Грю встречает молодого злодея Вектора. Грю всё рассказывает Перкинсу, однако тот не даёт ему денежные средства на труд, если у него не будет прибора Уменьшителя. Ему удаётся похитить у военных Уменьшитель, однако внезапно возникает Вектор и крадёт Уменьшитель.

Грю пробует проникнуть в крепость Вектора, где тот удерживает Уменьшитель, однако все попытки оказываются безуспешными. Он отмечает, что девочки Эдит, Марго и Агнес несут коробки с печеньем Вектору, который без ума от этого лакомства. И вот у Грю возникает идея: сделать машин в виде печенья, те проникнут вместе с настоящим печеньем в дом Вектора, дойдут до сейфа, где лежит Уменьшитель и доставят его Грю. Однако сперва нужно было забрать девочек из приюта. Ему удаётся забрать Эдит, Агнес и Марго из приюта. Однако дом Грю им не нравится. Грю устанавливает для них правила и укладывает их спать в кроватях из старых бомб.

На следующее утро Грю собирается отвести девочек к Вектору, чтоб они продали ему ещё печенье, в коем спрятаны миниатюрные андроиды-шпионы. Однако девочки желают отправиться в школу танцев, Грю соглашается с ними и попадает в балетную школу. Там Агнес даёт ему билет на скорое выступление девочек. Грю обещает, что будет на выступлении, однако не собирается на него приходить.

При помощи девочек, Грю удается похитить Уменьшитель прямо из-под носа Вектора. Пока миньоны и доктор Нефарио работают с Уменьшителем, Грю проводит всё более и более времени с девочками. Невзирая на добытый Грю Уменьшитель, Перкинс отказывается предоставить Грю кредит. Когда расстроенный Грю открыто объявляет миньонам, что кража Луны отменяется, миньоны вместе утешают Грю и отдают ему свои сбережения. Летательный машина для достижения Луны и возвращения обратно решают построить из подручных материалов. План возобновляется.