Сразу после событий фильма, Megamind: Ultimate Showdown позволяет игрокам взять на себя роль Мегаминда, чтобы сразиться со злодеями из Синдиката Судьбы. Мегаминд поочередно использует четыре вида оружия - пистолет De-Stroy (пиу-пиу-пиу), пистолет De-Hydrate (уменьшает объекты и врагов), перчатку Blower Glove (смотрите, как враги пытаются удержаться на ногах, когда вы взрываете их своим портативным торнадо) и перчатку Tesla Glove (создает электрические разряды шокирующей силы).
Игра состоит из девяти уровней-миссий, а между миссиями можно попасть в логово Мегаминда. Игрок должен собирать светящиеся жетоны, известные как B.I.N.K.E.Y, чтобы улучшить оружие Мегаминда. B.I.N.K.E.Y собираются путем победы над врагами Синдиката Дума или уничтожения объектов в игре.
Кроме того, в игре есть мини-игры, которые можно разблокировать, находясь в логове Мегаминда. Мини-игры включают в себя Pod Racer, которая представляет собой простую гонку на время. Игра "Липкие сапоги", в которой Мегаминд должен взобраться по стене небоскреба с помощью своих магнитных сапог, избегая при этом препятствий, выбрасываемых из окон сверху. Игра Rampage, напоминающая о классической аркадной игре Rampage. Вам дается боевой костюм Мегаминда, чтобы уничтожить как можно больше города за определенное время. Игра Mega-Blast - еще одна игра в стиле Rampage, но на этот раз с видом от первого лица из боевого костюма Мегаминда. И наконец, игра Mega-Ball, в которой вы найдете Мегаминда, запертого внутри шара, похожего на плазменный шар 80-х годов. Цель игры - управлять им и пройти через индустриальную трассу до того, как закончится таймер. Задача не из легких, учитывая сложность маневрирования в шаре, который, по сути, представляет собой хомяка. Трасса подарит игроку ощущение новизны, как будто он находится внутри машины для пинг-понга, с множеством поворотов, движущихся предметов окружающей среды, таких как прицепы движущихся грузовиков, и трубы, в которые можно провалиться, чтобы выпрыгнуть в новую область.
В игре предусмотрен режим совместной игры для двух игроков, хотя второй игрок не имеет такого же контроля, как персонаж Megamind. Он был разработан, чтобы дать возможность опекуну или родителю помочь своему ребенку или младшему брату или сестре, не мешая при этом продвижению первого игрока. Второй игрок будет управлять роботом-мозгом, способным передвигаться по уровню и стрелять. Во всех головоломках и обучающих заданиях помогает Миньон (рыба в костюме гориллы), который будет говорить по внутренней связи, когда игрок явно застрянет, и давать полезные подсказки.