格鲁一家喜迎新成员“迷你格鲁”，他的到来将给一家人带来什么别样笑料与意外？新反派来势汹汹，格鲁一家面临未知危险！淘气古怪的小黄人们这次又将如何协助格鲁与恶霸斗智斗勇？这场笑料不断、紧张刺激的冒险之旅即将开始。

本片将延续前两部的温馨、搞笑风格，聚焦格鲁和露西的婚后生活，继续讲述格鲁和三个女儿的爆笑故事。“恶棍”奶爸格鲁将会如何对付大反派巴萨扎·布莱德，调皮可爱的小黄人们又会如何耍贱卖萌。

超级坏蛋格鲁（史蒂夫·卡瑞尔 Steve Carell 配音）在听说埃及金字塔被盗的新闻后不满市面上新贼辈出，决定在纳法利欧博士（拉塞尔·布兰德 Russell Brand 配音）的帮助下建造火箭升空盗取月亮。在向坏蛋银行贷款的过程中，格鲁盗取的收缩射线枪被新贼维克托（杰森·席格尔 Jason Segel 配音）抢走。为了夺回收缩射线枪，格鲁决定领养三位孤儿——玛戈（米兰达·卡斯格拉夫 Miranda Cosgrove 配音）、伊迪丝（达娜·盖伊 Dana Gaier 配音）和阿格蕾丝（埃尔希·费舍 Elsie Fisher 配音），利用她们进入维克托的城堡兜售饼干的机会实施偷盗，计划成功后再偷偷处理掉三个小孩。然而在平凡的日常相处中，格鲁却发现自己越来越离不开这三个小鬼，但这样的感情用事却将严重影响周密的盗月计划……