Юный гений Хиро Хамада и его старший брат Тадаши создают передовые технологии в Техническом университете Сан-Франсокио, мечтая изменить мир к лучшему. Однако после серии загадочных событий, которые ставят под угрозу их проекты и безопасность, Хиро обнаруживает коварный заговор. В поисках правды и справедливости он решает перепрограммировать Бэймакса, веселого и добродушного экспериментального робота, превращая его в неуязвимую боевую машину. Вместе с группой верных друзей Хиро погружается в опасное приключение, чтобы раскрыть и остановить злодеев, угрожающих их городу.