自從與瑪戈（米蘭達·卡斯格拉夫 Miranda Cosgrove 配音）、伊迪絲（達娜·蓋伊 Dana Gaier 配音）和阿格蕾絲（埃爾希·費舍 Elsie Fisher 配音）三個可愛的小女孩實現宿命的邂逅曾經的大壞蛋格魯（史蒂夫·卡瑞爾 Steve Carell 配音）可真徹底轉型了他金盆洗手轉而化身為慈祥可親的爸爸和做得一手爛口味布丁果凍的商人當然凡事沒有盡善盡美的在此期間憧憬大壞蛋傳奇人生的老搭檔納法利歐博士（拉塞爾·布蘭德 Russell Brand 配音）離他而去另謀高就某天格魯被身懷絕技卻魯莽的特工露西·王爾德（克里斯汀·韋格 Kristen Wiig 配音）綁架原來露西所在的集團研制出可以改變生物基因的藥物可他們位于南極的實驗室被神秘竊賊偷走因此才委托有過壞蛋經驗的格魯做臥底　　經過一番考慮格魯接受了這項任務帶著超萌的小黃人們和露西組成了爆笑連連的追兇搭檔……