アニメ映画「怪盗グルーのミニオン危機一発」の主な出演者とキャラクター設定、各キャラクターの声を担当する声優（英語版、日本語吹替版）をまとめます。
吹替版では主人公のグルーの声を笑福亭鶴瓶が担当。コテコテの関西弁を話すグルーには賛否両論ありますが…。
グルー家の人々
主人公…フェロニアス・グルー（スティーヴ・カレル / 笑福亭鶴瓶）
世界を股にかけてきた、ツルピカ頭の大泥棒。盗みや人を困らせることが大好きで、子どもが大嫌い。シリーズ第1作（怪盗グルーの月泥棒）では月を盗もうと計画し、目的遂行のために養護施設で暮らしていた三姉妹を養女に迎えたものの、可愛い三姉妹に愛情が芽生えてしまう。
以来泥棒稼業から足を洗い、ジャムとゼリーの開発に情熱を注ぐカタギの実業家に転身。三姉妹の良き父となり、平穏な日々を過ごしている。ある日「反悪党同盟」に拘束されると、彼らから大悪党の潜入調査を依頼され…。
科学者…ネファリオ博士（ラッセル・ブランド / 伊井篤史）
長年グルーの家に暮らし、彼の犯罪を手助けする様々な道具を発明してきたマッド・サイエンティスト。グルーが改心した後には一緒にジャムとゼリーの開発を手掛けているが、極度の味覚音痴であるためろくな新製品を生み出せていない。
刺激的な犯罪から遠ざかってしまった日々に飽き飽きしており、ある人物から「新しい仕事」のオファーを受けたことで、グルーの家を去ることになり…。
長女…マーゴ・グルー（ミランダ・コスグローヴ / 須藤祐実）
養護施設で暮らしていたところをグルーに引き取られた三姉妹の長女（黒縁メガネの子）。しっかり者で面倒見が良い優等生タイプだが、本作では女ったらしのイケメン少年・アントニオに恋をし、すっかり浮かれ気分になってしまう。
次女…イディス・グルー（デイナ・ゲイアー / 矢島晶子）
自由奔放、我が道を行く三姉妹の次女。好奇心旺盛で、いつも大暴れをしている。
三女…アグネス・グルー（エルシー・フィッシャー / 芦田愛菜）
甘えん坊の三女。純粋な心を持ち、三姉妹の中で一番グルーに懐いている。まだまだ幼く寂しがり屋で、グルーにしきりにお休みのキスをねだるなど、愛情に飢えている一面ものぞかせる。グルーとルーシーがお似合いであることを真っ先に見抜く。
グルーの母…マレーナ・グルー（※ジュリー・アンドリュース / 京田尚子）
本作ではラストシーンのみで登場（※本作でのセリフはなし。上記声優は第1作の担当者）。グルー同様強い訛りの英語（日本語吹替版ではコテコテの関西弁）を話す。グルーに対しいつも厳しく接し口も悪いが、根は優しく息子想いのママ。
グルーの手下…ミニオンたち
グルーの手下として陽気に働く黄色い生物・ミニオンたち。グルー家には大量のミニオンが住んでおり、いつもワイワイと騒がしい。謎の言語「ミニオン語」を話すが人間の言葉は理解できるようで、グルーの指示に忠実に従って働いてくれる。ドジな性格でいつも失敗だらけ。
本作では謎の大悪党により大量捕獲され、謎の変身薬「PX-41」を注入されてしまう。「PX-41」により紫色の凶暴な生物・イーブルミニオンに変身させられると、世界征服を企む大悪党にいいように利用されてしまう。
「反悪党同盟」の人々
ヒロイン…ルーシー・ワイルド（クリステン・ウィグ / 中島美嘉）
赤髪に水色のワンピースが似合う、本作のヒロイン。極秘組織「反悪党同盟」で働く女性捜査官で、グルーを強引に連れ去って調査仕事を依頼する。赤いリップスティックから放たれる強烈電流が武器。
「反悪党同盟」が探し回っているのは、北極圏の秘密の研究所から奪われた謎の変身薬「PX-41」。ルーシーは薬の悪用を企む大悪党を探し出すため、犯罪者の心理を熟知したグルーとタッグを組み、様々な場所へ潜入調査を行っていく。
名パートナーとなったグルーとルーシーは、いつしか異性として互いを意識するようになる。
局長…サイラス・ラムズボトム（スティーヴ・クーガン / 坂口芳貞）
世界中で巨大犯罪と戦う究極の秘密組織「反悪党同盟」で局長を務めている、顎がタプタプのおじさん。ルーシーの上司。名前の「ラムズボトム」は「ひつじのおけつ」を意味し、しばしばミニオンやグルーにネタにされる。
まんまと悪党の罠にハマって誤認逮捕をした上で得意げになるなど、ツメが甘い面も見られる。
「パラダイス・モール」の人々
メキシコ料理店主…エドアルド・ペレス / 怪盗エル・マッチョ（ベンジャミン・ブラット / 中井貴一）
陽気な商業施設「パラダイス・モール」でメキシコ料理店「サンサ・イ・サルサ」を経営しているヒゲの巨体男。モサモサの胸毛の上からメキシコ国旗のタトゥーをしている。
グルーは、エドアルドが20年前に会ったことがある今は亡き大怪盗エル・マッチョにそっくりであることに気が付き、彼がエル・マッチョなのではないかと疑っていく。
エドアルドの息子…アントニオ・ペレス（モイセス・アリアス / 宮野真守）
エドアルドの息子で、髪の毛サラサラのイケメン少年。グルーの長女・マーゴはパラダイス・モールでアントニオに出会うと一目惚れをしてしまう。
マーゴとデートをするものの、天性の女ったらしのため別の少女に目移りをしてしまう。
番ニワトリ…コッコちゃん
メキシコ料理店「サンサ・イ・サルサ」の番犬ならぬ番ニワトリ。夜間にグルーとルーシーが店に侵入すると、猛攻撃を仕掛けてくる。
ウィッグ店主…フロイド・イーグル（ケン・チョン / 山寺宏一）
「パラダイス・モール」のウィッグ屋「イーグル・ヘア・クラブ」の店主。トランプ大統領のような独特の髪型と長いヒゲが特徴的。モールに薄毛の男がやってくるとすぐにその素性を調べ上げるなど、商売熱心である。
店内の隠し部屋からPX-41が発見されたことで誤認逮捕をされてしまう。
グルーの友人知人たち
グルーの友人…ジリアン（ナジム・ペドラッド / 雨蘭咲木子）
いつもグルーに女性を紹介してくる、近所の友人女性。世話好きで女友達も多いため次々に恋人候補の話を持ってくるが、いつも変わった女性が多いためグルーはうんざりしている。
グルーのデート相手…シャノン（クリスティン・スカール / 高乃麗）
ジリアンからの紹介でグルーがデートをする女性。分厚いくちびるを持ち、ヒョウ柄のワンピースを着ている。エクササイズが大好きであり、レストランでいきなり腕立て伏せを始めるほどに筋肉を愛好している。
グルーはつるつる頭を隠すためにウィッグを着用してデートに臨むが、「見せかけの男が嫌い」だというシャノンにウィッグを見破られてしまう。
