En kidnappant la journaliste Roxanne Ritchi, Megamind, supervilain malchanceux à la peau bleue et à la boîte crânienne surdimensionnée, parvient enfin à neutraliser son éternel rival, le superhéros Metro Man. Sauf qu'il n'avait pas prévu provoquer la mort du populaire protecteur de Metro City. Désormais privé d'un adversaire à sa mesure, Megamind a l'idée d'injecter un peu de l'ADN de Metro Man dans le nez du collègue de Roxanne, le cameraman Hal. Mais son plan tourne une fois de plus à la catastrophe, car le jeune technicien complexé, qui n'a su gagner le coeur de la journaliste, se transforme plutôt en champion du Mal. Il revient alors à Megamind, qui s'est découvert un coeur tendre en fréquentant Roxanne sous l'apparence d'un inoffensif employé de musée, de sauver lui-même la population de Metro City.