Гадкий снаружи, но добрый внутри Грю намерен, тем не менее, закрепить за собой статус главного архизлодея в мире, для чего он решает выкрасть Луну при помощи созданной им армии миньонов. Дело осложняют конкуренты, вставляющие высокотехнические палки в колеса, и семейные обстоятельства в виде трех сироток, о которых Грю вынужден заботиться.

Вуди, Базз и остальные игрушки оказываются в детском саду после того, как их хозяин Энди уезжает в колледж.

Чем бы еще заняться огру, который уже сразился со злым драконом, спас прекрасную принцессу и уберег от беды королевство родственников по линии жены? Что ж, если вы Шрэк, то, сами того не заметив, вы вдруг сядете дома и станете наслаждаться покоем в кругу семьи. Вместо того чтобы как раньше пугать деревенских жителей, теперь Шрэк, хоть и с неохотой, но соглашается оставлять автографы на их вилах. А куда же подевался знаменитый рык этого огра? Под грузом воспоминаний о днях, когда он чувствовал себя «настоящим огром», Шрэк поддается на уговоры сладкоголосого Румпельштильцхена и заключает с ним договор. Сразу после этого Шрэк оказывается в альтернативной реальности Тридевятого королевства, где все поставлено с ног на голову: на огров здесь охотятся, Румпельштильцхен восседает на троне, а Шрэк и Фиона даже не знакомы. И теперь только сам Шрэк может исправить все, что он натворил, чтобы спасти друзей, восстановить привычный ему порядок вещей и вернуть себе свою единственную Истинную Любовь Фионы.