La aventura continúa para Hiro, el genio tecnológico de 14 años, y para su compasivo y moderno robot, Baymax. Como si lidiar con la presión de ser el nuevo estudiante en el prestigioso Instituto de Tecnología de San Fransokyo no fuera suficiente, es fuera del campus en donde la situación realmente se complica. Hiro y Baymax, junto con sus amigos, Wasabi, Honey Lemon, Go Go y Fred, unen fuerzas para formar el legendario grupo de superhéroes: Los 6 Grandes Héroes, para proteger su ciudad de una variada serie de villanos científicamente mejorados que intentan sembrar el caos y la confusión.