Это добрая история о злодеях, главным героем в которой является суперзлодей по имени Грю. Он старается завоевать авторитет в преступном мире, придумывает и осуществляет грандиозные преступления. Впрочем, великими похищениями он считает кражу большого экрана с Таймс-Сквер, миниатюрной статуи Свободы из Лас-Вегаса и такой же миниатюры Эйфелевой башни. Но Грю не унывает, ведь в душе он добрый парень, а преступления совершает, чтобы доказать своей матери на что способен. Самым крупным из замыслов Грю является план похищения луны, о которой он мечтал с детства.

Совершать преступления злодею Грю помогают глуховатый старичок, ученый-изобретатель Доктор Нефарио и армия Миньонов (от франц. Mignon — крошка, милашка). Нефарио работает в лаборатории под домом Грю, он создает для злодея приспособления, которые Грю использует в своих коварных планах. Одним из таких изобретений являются роботы-печенюхи. Они помогли Грю добыть луч-уменьшитель из крепости Вектора.

Миньоны же представляют собой маленьких желтых коротышек. Они очень забавны, могут произносить отдельные слова, но вот складывать их во фразы у них не получается. Они общаются на своем собственном языке, что, впрочем, не мешает им понимать человеческую речь. Миньоны туповаты, но трудолюбивы. Работают в подземной лаборатории вместе с Доктором Нефарио. Они очень любят Грю за уважительное отношение (он помнит всех миньонов по именам, несмотря на их количество). Судя по тому, что в детской комнате особняка Грю висит схематичное изображение миньона с пометкой «FINAL», можно предположить их искусственное происхождение.

Вектор (настоящее имя Виктор) – противник Грю. Он тоже злодей, но представляет более молодое поколение. Вектор довольно глуп и импульсивен. Он не слишком хорошо умеет планировать свои операции, однако это не помешало ему совершить ограбление века – похитить египетскую пирамиду. Вектор приходится сыном мистеру Перкинсу – директору предприятия «Банк Зла». Этот банк выдает кредиты злодеям на совершение крупных преступлений. Именно там Грю пытался получить кредит на похищение луны.

По сюжету мультфильма Грю приходит в приют для девочек, принадлежащий полноватой даме мисс Хетти. На первый взгляд она очень добра, но на самом деле крайне вспыльчива, особенно в отношении девочек. В приюте Грю удочеряет трех девчонок – Марго, Эдит и Агнес.

Марго является самой старшей и самой серьезной из девочек. Все время носит очки. В первое время относится к Грю с большим недоверием и пытается объяснить ему правила поведения с детьми. Эдит – средняя по возрасту сиротка. Она носит розовую вязаную шапку, очень активна и обожает страшилки. Самая младшая сирота – Агнес. Она мечтает о сказочной стране и собственном настоящем единороге. Первая из девочек начинает доверять Грю, от чего он в конце концов смягчается и понимает, что полюбил девочек.

Грю возвращает на место луну и прекращает свою злодейскую карьеру. Теперь его больше привлекает жизнь с семьей в своем особняке.