Un'avventura piena d'azione sull’enfant prodige esperto di robot Hiro Hamada, che impara a gestire le sue geniali capacita grazie a suo fratello, il brillante Tadashi e ai suoi incredibili amici: l’adrenalinica Go Go Tomago, il maniaco dell'ordine Wasabi, la maga della chimica Honey Lemon e l’entusiasta Fred. Quando una serie di circostanze disastrose catapultano i protagonisti al centro di un pericoloso complotto che si consuma sulle strade di San Fransokyo, Hiro si rivolge al suo amico più caro, un sofisticato robot di nome Baymax, e trasforma il suo gruppo di amici in una squadra altamente tecnologica per riuscire a risolvere il mistero.