O filme começa mostrando que as pirâmides do Egito foram roubadas. Gru, que se considera um mega vilão fica indignado com isso, porque esse grande roubo não foi feito por ele. E ele então decide, para superar este roubo da pirâmide, realizar o maior roubo de todos: Roubar a lua. Gru então vai em uma espécie de banco dos criminosos, pra conseguir um empréstimo. A idéia é ir de foguete até a lua e quando chegar La usar um raio diminuidor e trazê-la pra Terra. O gerente do banco do crime diz que só dará o dinheiro quando Gru tiver o raio diminuidor em mãos. Ele sai então pra roubar o raio, e consegue, só que um garoto meio nerd chamado Vetor rouba dele o raio. Gru passa a tentar de todas as formas recuperar o raio, mas ele não consegue penetrar a fortaleza do Vetor. Um dia ele vê 3 órfãs, chamadas Margo, Edith e Agnes, vendendo biscoitos pro orfanato delas, e percebi que oVetor deixa elas entrarem tranquilamente. Gru vai então ao orfanato e adota as meninas. Elas criam grandes confusões na vida de vilão que Gru tem, mas ao mesmo tempo vão aquecendo o coração frio dele. (em pequenos flashbacks, descobrimos que o Gru na verdade tem essa fixação pela lua desde pequeno. Ele queria ir a lua de qualquer jeito, mas a mãe era muito repressora e nunca o incentivou, e ele cresceu frustrado com isso). O plano dele de conseguir entrar na casa do Vetor através das meninas vendendo biscoitos funciona. O dono do Banco não da o dinheiro pra ele, porque na verdade oVetor é o filho do dono do banco, mas o Gru acaba conseguindo a nave mesmo sem o empréstimo, graças a ele, as menininhas e os bichinhos amarelos que são ajudante dele terem dado todo dinheiro que tinham. Ele consegue o raio, e consegue também ir a lua, reduzi-la de tamanho e voltar pra terra. Mas quando ele volta as meninas foram seqüestradas peloVetor (antes disso, ele devolve as meninas pro orfanato pra poder seguir com o plano dele, porque tava perdendo o foco no objetivo dele e mimimi e bobobo. Nada de relevante que você não tenha visto em outros 300 filmes). Gru entrega a lua pro Vetor que não devolve as meninas. Ele foge com elas na nave dele. O problema maior é que Gru descobre que tudo que é diminuído volta ao tamanho normal e a lua ta na nave do Vetor.
No fim, O vilão acaba indo junto com a lua de volta pro espaço e o Gru salva as meninas, e termina cuidando delas, feliz da vida junto com os bichinhos amarelos.
