Loistava robotiikan timantti nero Hiro Hamada joutuu rikollisuuden juonikuvioihin, jotka uhkaavat tuhoaa San Fransokyoun nopealiikkeisen, huipputeknologian täynnä olevan kaupungin. Hänen lähimmän kumppaninsa, robotin Baymaxin avulla Hiro liittyy vastahakoisen ensikertalaisten rikollisuusrintaman tiimiin tehtävällä pelastaa kaupunkinsa.