有個比他更厲害的小偷維克特（傑森·席格爾 聲演）神不知鬼不覺偷走金字塔。
向來偷遍天下知名地標的神偷格魯名聲不保，
為了保住萬惡之王的頭銜，他決定偷走月亮。
他的小小兵軍團聽到這史無前例的計畫，紛紛蹦跳叫好。
奈安內博士（拉塞爾·布蘭德 聲演）提醒他想完成這項計畫，
必須有奔月的火箭，火箭造價高昂，
格魯手頭沒有這麼多錢，向萬惡銀行柏金斯先生（威爾·阿奈特 聲演）借貸。
等待柏金斯先生面談時，會客室沙發坐個戴黑框眼鏡，穿土黃色功夫裝的青年，
纏著格魯講東講西，格魯及兩名小小兵對此君不耐煩到極點。
柏金斯先生對格魯近來表現很不滿，新一代的惡人小偷一個比一個強，
警方動員大批人力都查不出是誰偷走金字塔，
偷走月亮聽起來超級厲害，但是借錢沒有擔保品是不行的，要他拿縮小燈來再說。
格魯帶小小兵們潛入實驗室在眾目睽睽下拿走縮小燈，
三人在駕駛艙興高采烈哈哈大笑時，魔高一丈的維克特搶走縮小燈，揚聲大笑飛走。
為了奪回縮小燈，格魯找到維克特的大宅，按電鈴、翻牆、挖地道…想盡各種方式，
失敗的灰頭土臉，踏不進大宅第二步。
這天他盯梢思索突破保全反擊系統，看見三個小女孩按對講機問：
要不要買餅乾？順利進入，全身而出。
他想出收養女孩們來幫忙完成計畫。
在小小兵的幫助捏造身分資料，格魯變身牙醫，為了淡忘喪妻之痛，
想收養妮妮（米蘭達·卡斯格拉夫 聲演）娜娜（達娜·蓋爾 聲演）
娣娣（艾希·費雪 聲演 ）三名女孩。
少女之家負責人哈蒂小姐（克里斯汀·韋格 聲演）
被格魯的深情感動得一把鼻涕一把眼淚。
到了格魯家，娜娜立即指出，格魯就是上回她們來賣餅乾，假裝不在家的人！
格魯懶得解釋，要求女孩們乖乖待在兒童室，廚房，
其他地方不可亂闖，也別亂碰屋內任何物品。
最小的娣娣完全不受控制，不但帶頭闖入地底工廠，還跟小小兵們玩瘋了。
妮妮提出交換條件，格魯必須陪她們到舞蹈教室練舞，
還要帶她們到遊樂園玩雲霄飛車，射擊氣球遊戲，
格魯一一照做，女孩們也遵守約定，
把奈安內博士研製的餅乾機器人混入餅乾中，交給維克特。
所有事都很順利，格魯也跟女孩們培養起感情，
出發偷月亮前，出現意外插曲，讓格魯進退兩難。
《神偷奶爸》講述無惡不做壞蛋格魯，
為完成驚天計畫，別有目的地收養三個孤女，
短暫共同生活後，被女孩們天真無邪的收服，變成女兒傻瓜。
整部電影最搶戲，充滿笑點的就是小小兵軍團，
除了打造秘密武器外，煮飯打掃洗衣，
陪伴小孩，駭進電腦竄改資料，陪同格魯作惡，無所不能。
搭配無俚頭行為舉止，嘰嘰喳喳咕嚕咕嚕不明言語，歡樂滿點。
