Hiro Hamada liebt Roboter über alles. Der technikbegeisterte Junge ist so verrückt nach ihnen, dass er als Experte in diesem Bereich in ganz San Fransokyo bekannt ist. Auch sein bester Freund ist ein Roboter und wer glaubt, die hätten kein Herz, der kennt Baymax noch nicht! Der sieht nicht nur aus wie ein Marshmallow, sondern ist auch mindestens genauso süß. Und auch wenn er zugegebenermaßen ziemlich tollpatschig sein kann, steht er Hiro immer mit Rat und Tat zur Seite ob der will oder nicht. Als sich in der Stadt etwas Mysteriöses anbahnt, werden die beiden vor große Herausforderungen gestellt. Zusammen mit ihren durchgeknallten Freunden, der Adrenalin-verrückten Gogo Tamago, Chemie-Ass Honey Lemon, Fanboy Fred und dem ordnungsliebenden Wasabi No-Ginger werden sie zu einer Gruppe von Hightech-Spezialisten, in deren Genie und Geschick das Schicksal San Fransokyos liegt...