超级坏蛋格鲁（史蒂夫·卡瑞尔 Steve Carell 配音）在听说埃及金字塔被盗的新闻后不满市面上新贼辈出，决定在纳法利欧博士（拉塞尔·布兰德 Russell Brand 配音）的帮助下建造火箭升空盗取月亮。在向坏蛋银行贷款的过程中，格鲁盗取的收缩射线枪被新贼维克托（杰森·席格尔 Jason Segel 配音）抢走。为了夺回收缩射线枪，格鲁决定领养三位孤儿——玛戈（米兰达·卡斯格拉夫 Miranda Cosgrove 配音）、伊迪丝（达娜·盖伊 Dana Gaier 配音）和阿格蕾丝（埃尔希·费舍 Elsie Fisher 配音），利用她们进入维克托的城堡兜售饼干的机会实施偷盗，计划成功后再偷偷处理掉三个小孩。然而在平凡的日常相处中，格鲁却发现自己越来越离不开这三个小鬼，但这样的感情用事却将严重影响周密的盗月计划……

女巫Gothel（唐纳·墨菲 Donna Murphy 配音）靠着一朵神奇的金色花朵保持青春。王后重病，国王派人找到了这朵金花给王后治病，王后病愈，生下了一个一头金发的小女孩Rapunzel（曼迪·摩尔 Mandy Moore 配音）。女巫失去金花，却发现小公主的金发有 着同样的魔力，因此她偷走Rapunzel，把她关到森林中的一座没有楼梯高塔之上。　　十八年后，Rapunzel在女巫的抚养下长成一个拥有长长金发的美人，她越发渴望外面的世界，女巫为了自己青春永驻，想方设法把Rapunzel留在身边。一天，窃贼Flynn（扎克瑞·莱维 Zachary Levi 配音）盗取公主王冠后逃入森林，在好奇心趋势下登上了这座神秘的高塔，误打误撞见到了塔中的长发公主。在Flynn的陪伴下，Rapunzel走下高塔，开始了人生和爱情的大冒险。　　本片为迪斯尼公司第50部动画长片，改编自经典格林童话《长发公主》，由迪士尼元老级画师格兰·基恩首次担任动画片导演。