ユニバーサル・スタジオ×イルミネーション・スタジオによる大ヒットシリーズで、人気キャラクターのミニオンを生み出したアニメ「怪盗グルー」シリーズの長編第4作。


ある時、高校の同窓会に出席したグルーは、同級生でライバルだったマキシム・ル・マルと再会する。しかし、マキシムはグルーに強い恨みを抱いており、復讐を企てていた。マキシムから命を狙われるはめになったグルーと妻のルーシーと、マーゴ、イディス、アグネスの3姉妹、そして新たに誕生した赤ちゃんのグルー・Jr.を加えたグルーファミリーは、安全のために新たな町の隠れ家に移り住む。正体がバレないよう名前も身分も変えて生活していた一家だったが、そこにグルーの正体を知るという、悪党を夢みる少女ポピーが現れ……。
岩のように固い身体をもったメガジェリー、強力なレーザービームを放つメガメル、怪力のメガデイブ、マッハのスピードで飛ぶメガガス、手足をゴムのように自在に伸縮できるメガティムといった、スーパーパワーをもったミニオンたちが登場し、グルーファミリーの危機に立ち向かう。