• Pierre Coffin lồng tiếng vai Kevin, Stuart, Bob, Otto và những Minions còn lại[3]
• Steve Carell lồng tiếng vai Gru[3]
• Taraji P. Henson lồng tiếng vai Belle Bottom, lãnh đạo của nhóm The Vicious 6.[4]
• Dương Tử Quỳnh lồng tiếng vai Sư phụ Chow[5]
• Jean-Claude Van Damme lồng tiếng vai Jean Clawed, một thành viên của The Vicious 6 với cánh tay là một cái càng tôm hùm khổng lồ.[4]
• Lucy Lawless lồng tiếng vai Nunchuck, một thành viên nữ tu của The Vicious 6.[4]
• Dolph Lundgren lồng tiếng vai Svengeance, một thành viên của The Vicious 6.[4]
• Danny Trejo lồng tiếng vai Stronghold, một thành viên của The Vicious 6.[4]
• Russell Brand lồng tiếng vai Tiến sĩ Nefario, một nhà khoa học đãng trí, người sau này sẽ trở thành trợ lý của Gru.[5]
• Julie Andrews lồng tiếng vai Marlena, mẹ của Gru.[5]
• Alan Arkin lồng tiếng vai Wild Knuckles, cựu lãnh đạo của The Vicious 6.[4]

Ngoài ra, phim còn có sự tham gia lồng tiếng của nam rapper RZA trong một vai diễn không được tiết lộ.[6]