In un delizioso quartiere fuori città, tra rose e staccionate bianche, abita in una casa nera, su un prato desolato, il malvagio e oscuro super criminale Gru, intento a progettare, con l'aiuto di un piccolo esercito di schiavi, i Minion, il più grande colpo della storia del mondo: rubare la Luna! Armato di un arsenale di razzi che restringono o congelano le cose e di veicoli in grado di combattere via terra e via aria, Gru travolge e conquista tutto ciò che trova sulla sua strada. Ma tutto questo cambia il giorno in cui s'imbatte nella forte determinazione delle sue vicine, tre adorabili ragazzine orfane - Margo, Edith e Agnes - che gli daranno filo da torcere e che vedranno in lui qualcosa che nessun altro aveva mai visto prima: un potenziale papà!

Come tutti anche Ted è nato e cresciuto in una cittadina in cui tutto è di plastica, tutto è finto e non c'è vegetazione. In quel microambiente la vita scorre tranquilla e nessuno sente la mancanza del verde. Nessuno tranne la ragazza di cui Ted è perdutamente innamorato, lei farebbe di tutto per trovare un albero, lui farà di tutto per procurarglielo, andando a chiedere che fine abbiano fatto all'ultimo in grado di ricordare l'epoca in cui gli alberi erano presenti ovunque. A mettergli i bastoni fra le ruote è il magnate locale, lo spietato industriale che rifornisce la città di ossigeno in bottiglia e che non ha interesse ad un ritorno della fotosintesi clorofiliana.

Per l'ex super cattivo Gru la vita è cambiata radicalmente. Ora nel suo orizzonte ci sono solo le tre dolci bambine che ha adottato e la conversione del laboratorio segreto dei Minion e del dottor Nefario in un'impresa legale di produzione di marmellate e gelatine. Per Nefario, però, la rinuncia alla cattiveria è un sacrificio troppo grande e, cuore e valigia in mano, se ne va al soldo di un altro padrone. Gru, invece, viene reclutato dalla vulcanica agente Lucy Wilde, della Lega Anti Cattivi, per fingersi il gestore di un negozio di dolciumi in un centro commerciale e smascherare così il criminale che sta per assoggettare il mondo ai suoi terribili scopi.

Max ha quattro zampe e vive a New York con Katie, la vivace padroncina che lo ha "adottato" e strappato alla strada. Espansivo e fedele, passa la giornata ad aspettarla perché come ogni altro essere umano Katie ogni mattina infila la porta e se ne va. A fare cosa è domanda su cui si interrogano Max e i suoi amici di condominio: gatti, cani, criceti, pappagalli, canarini, rapaci. Una sera Katie rientra accompagnata da Duke, un enorme cane peloso a cui ha deciso di dare affetto e asilo. Ma Max non sembra pensarla allo stesso modo. La rivalità per vincere il cuore di Katie li conduce letteralmente in un vicolo cieco, braccati da una gang di animali sciolti guidati da un coniglietto sociopatico.

Norman, una cavia smarrita, vaga attraverso il condotto di aerazione degli appartamenti di New York, e la sua principale ricreazione durante la sua avventura, è vedere come vivono i residenti dell'appartamento - con popcorn e telecomando.

Il koala Buster Moon si è innamorato del teatro all'età di sei anni e al teatro ha dedicato la sua vita. Ha anche accumulato una discreta serie di fiaschi e di debiti e ora è ricercato dalla banca a cui ha chiesto un prestito e dai macchinisti che reclamano lo stipendio. Come salvare capra e cavoli? Buster ha un'idea geniale: un talent show. Apre quindi le porte del suo teatro ad una lunga fila di aspiranti cantanti e performer e sceglie i suoi gioielli: Rosita, maialina madre di 25 figli piccoli, Mike, topino vanitoso e vocalist d'eccezione, Ash, porcospina dal cuore rock e Johnny, scimmione dall'animo blues. Ci sarebbe anche Meena, elefantina portentosa, apparentemente troppo timida per esibirsi in pubblico…

Gru ha abbandonato il passato per trascorrere una vita serena con le figlie Margo, Edith e Agnes e con la moglie Lucy, che a sua volta sta cercando di diventare una buona madre per le bambine. Sia Gru che Lucy lavorano ora per l'AVL, agenzia che cattura i supercattivi, ma l'ambiziosa Valerie Da Vinci licenzia entrambi quando non riescono a fermare il progetto criminale di Balthazar Bratt, ex star bambino protagonista di un telefilm in cui commetteva ogni sorta di nefandezze, che ora confonde realtà e finzione continuando a comportarsi come se vivesse negli anni '80. C'è però il rapporto fra Gru e il suo gemello Dru, che il nostro eroe non sapeva nemmeno di avere, e che è identico a lui eccetto che per la fluente capigliatura bionda e l'inettitudine al crimine, accompagnata però da un'irresistibile inclinazione ad entrare comunque in azione. Riuscirà Dru a far riscoprire al gemello redento il brivido dell'avventura, o sarà Gru a portare il fratello sulla retta via?

Il Natale si avvicina e nella piccola cittadina di White Deer, nel Missouri, Ellie Hartman lavora nella pasticceria che fornisce alcune note paste a una grossa catena. Aspirante pittrice, Ellie mostrerà al nuovo ceo della compagnia Nick Carlingson, arrivato in visita da una grande città, che sono le persone e non le macchine a garantire il successo di un buon prodotto.

La sua padrona si è sposata e ha avuto un figlio e il cane Max si ritrova improvvisamente ansioso, vittima della sindrome del genitore iper apprensivo, e torturato per questo da un prurito psicosomatico. Quale miglior cura di un soggiorno in campagna? Nel frattempo, a New York, a presidiare il quartiere e il pupazzetto preferito di Max, restano Gidget, che imparerà a fingersi un gatto per affrontare la moltitudine di felini di una vecchia del palazzo, e il coniglio Nevosetto, che avrà modo di soddisfare la sua sete di avventura liberando un cucciolo di tigre dalla gabbia di un losco direttore di circo.

Danielle torna nella sua città natale per le vacanze con il suo giovane figlio Paul sperando di fargli conoscere alcune amate tradizioni natalizie, in particolare il treno North Pole Express della città.

Buster e il suo cast hanno trasformato il New Moon Theater in un successo locale, ma Buster ha messo gli occhi su un premio più grande: Debuttare con un nuovo spettacolo al Crystal Tower Theater nell’affascinante Redshore City. Ma senza conoscenze, Buster e i suoi devono intrufolarsi negli uffici di fama mondiale Crystal Entertainment, gestiti da un lupo magnate e spietato di nome Jimmy Crystal. In un disperato tentativo di ottenere l’attenzione di Mr. Crystal, Gunter lancia spontaneamente un’idea che Buster accetta con facilità, promettendo che nel loro nuovo spettacolo ci sarà la leggenda del leone rock Clay Calloway. Il problema è che Buster non ha mai incontrato Clay, artista che si è allontanato dal mondo più di dieci anni fa e dopo la perdita di sua moglie. Mentre Gunter aiuta Buster a sognare un capolavoro teatrale, e la pressione (e le minacce sinistre) di Mr. Crystal Mount, Buster intraprende una ricerca per trovare Clay e convincerlo a tornare sul palco.

Gru e Lucy e le loro figlie - Margo, Edith e Agnes - accolgono un nuovo membro nella famiglia, Gru Jr., deciso a far disperare suo padre. Gru affronta un nuovo nemico, Maxime Le Mal e la fidanzata, la femme fatale Valentina, per cui la famiglia sarà costretta alla fuga.