洗心革面之后，格魯（史蒂夫·卡瑞爾配音）作為特工成績斐然，卻因未能打敗壞小子巴薩扎·布萊德（特雷·帕克配音）而被新局長掃地出門。此時他收到遠方來信，得知自己還有一個雙胞胎兄弟德魯（史蒂夫·卡瑞爾配音）。在德魯盛情邀請下，格魯帶著妻子露西?王爾德（克里斯汀·韋格配音）及三個女兒瑪戈（米蘭達·卡斯格拉夫配音）、伊迪絲（達納·蓋爾配音）和阿格蕾絲（珍妮·斯蕾特配音）回到親生父親所居住的小鎮探親。德魯天真爛漫卻執著于與哥哥搭檔組成壞蛋二人組，格魯雖短暫嘗試回歸邪惡本性，但正義之心始終未泯。當巴薩扎的復仇計劃危及三個孩子時，格魯與德魯聯手設計潛入對手基地，在家人和小黃人軍團的協助下挫敗陰謀。最終兄弟倆選擇摒棄偏見，共同修復與父親的關系，并在對抗邪惡中重新定義了家庭羈絆。