格鲁和露西一家即将展开家庭生活的新篇章，迎接新成员“迷你格鲁”。新反派恶霸麦斯和他的女友华伦天娜来势汹汹，格鲁一家面临未知危险。全新超级小黄人亮相，成为帮助格鲁一家的“秘密武器”。一场惊险刺激、笑料百出的全新冒险即将展开。

影片是2015年推出的小黄人独立电影《小黄人大眼萌》的直接前传。作为《神偷奶爸》的衍生作品，讲述了小黄人们在“前格鲁”时代为其他主人服务的经历，不过少年格鲁曾经出现在这部衍生电影里，续集将围绕他与小黄人们结缘的过程展开。

自从与玛戈、伊迪丝和阿格蕾丝三个可爱的小女孩实现宿命的邂逅，曾经的大坏蛋格鲁彻底转型了，他金盆洗手，转而化身为慈祥可亲的爸爸和做得一手烂口味布丁果冻的商人。

洗心革面之后，格鲁作为特工成绩斐然，却因未能打败坏小子巴萨扎·布莱德而被新局长扫地出门。就在此时，他收到一封远方来信，这才得知自己原来还有一个双胞胎兄弟德鲁。在德鲁盛情邀请下，格鲁带着妻子露西·王尔德以及玛戈、伊迪丝……

超级坏蛋格鲁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抢走。为了夺回收缩射线枪，格鲁决定领养三位孤儿 —— 玛戈、伊迪丝和阿格蕾丝。