Valkoisten aitojen ja kukkivien ruusupensaiden ympäröimällä onnellisella esikaupunkialueella on musta talo ja sen kuollut nurmikko. Naapurit eivät tiedä, että talossa on suuri salainen piilopaikka. Siellä asuu pienen kätyriarmeijan ympäröimä Gru joka suunnittelee maailmanhistorian suurinta ryöstöä. Gru aikoo varastaa kuun (kyllä, kuun!). Gru iloitsee kaikesta inhottavasta. Aseistautuneena kutistus- ja jäädytyssäteillä sekä maassa ja ilmassa kulkevilla taisteluajopeleillä hän kukistaa kaikki jotka asettuvat tielle. Siihen saakka kunnes hän tapaa kolme pientä orpotyttöä jotka näkevät Grussa jotain mitä kukaan muu ei ole koskaan nähnyt: potentiaalisen isän. Maailman kauhein konna on juuri kohdannut suurimman haasteensa: kolme pikkutyttöä nimeltä Margo, Edith ja Agnes.

Suosikkihahmot Madagascarin Pingviinit saavat nyt oman elokuvan. Pingviinejä saatetaan pitää vain söpöinä ja täysin vaarattomina, mutta hulvaton komedia paljastaa mihin tämä räpylänelikko – Kippari, Alokas, Rico ja Kowalski – todella pystyy, kun he tempautuvat mukaan maailmanlaajuiseen vakoojaoperaatioon. Kippari on operaation aivot, Kowalski toiminnanmies, Rico puolestaan voi pulauttaa suustaan mitä tahansa, kirjaimellisesti. Ja Alokas... No Alokas on enemmänkin tiiminsä sihteeri-kautta-maskotti. Nämä neljä omaperäistä sankaria joutuvat päätähuimaavaan seikkailuun pelastaakseen lajinsa, jonka viekas sekopää Tohtori Octavious Brine yrittää tuhota. Kun maailma on pelastettava, on apuun kutsuttava valiojoukko.