《神偷奶爸》超级坏蛋格鲁（史蒂夫·卡瑞尔SteveCarell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，确定在纳法利欧博士（拉塞尔·布兰德RussellBrand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JasonSegel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MirandaCosgrove配音）、伊迪丝（达娜·盖伊DanaGaier配音）和阿格蕾丝（埃尔希·费舍ElsieFisher配音），运用她们进入维克托的城堡兜售饼干的时机实施偷盗，计划成功后再偷偷处理掉三个小孩。但是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……