ある日、エジプトの大ピラミッドが盗まれ、世界的な大ニュースとなる。「世紀の悪党」を目指す怪盗グルーには寝耳に水。そこで名誉挽回とばかりに、グルーとバナナが大好きな仲間のミニオンたちは月を盗む計画を立てる。まずは「縮ませ光線」を発射する光線銃を奪い、ロケットで宇宙へ行き、月に「縮ませ光線」を浴びせて小さく縮ませ、それを地球へ持ち帰るという作戦だ。しかし、一度盗んだ「縮ませ光線銃」をライバルのベクターに奪われたグルーたちは、光線銃を取り戻すため、ある作戦を考えるのだが…。