Главная сюжетная интрига строится на детективном расследовании в молле Paradise: Грю с самого начала интуитивно подозревает жизнерадостного ресторатора Эдуардо Переса, узнавая в нем легендарного грабителя Эль Мачо, якобы погибшего двадцать лет назад прыжком в жерло вулкана. Однако Антизлодейская лига игнорирует его доводы и ошибочно арестует торговца париками Флойда Иглсана, закрывая дело.
Кульминационный твист раскрывает, что подозрения Грю были верны на сто процентов: Эдуардо не только выжил, но и тайно переманил к себе доктора Нефарио, похитив сотни миньонов Грю и мутировав их в кровожадных фиолетовых чудовищ с помощью украденной сыворотки PX-41. Нефарио, раскаявшись из-за угрозы семье Грю, синтезирует противоядие, добавив мутагенный нейтрализатор в свой невкусный джем. В финальной битве Грю, Нефарио и девочки излечивают миньонов джемовыми зарядами, а Грю нейтрализует принявшего сыворотку гигантского Эль Мачо с помощью губной помады-электрошокера Люси, спасая напарницу от ракеты и окончательно соединяя семью долгожданной свадьбой.