Brilliant robotics prodigy Hiro Hamada befinner sig i greppet av en kriminell plot som hotar att förstöra den snabba, högteknologiska staden San Fransokyo. Med hjälp av sin närmaste följeslagare, en robot vid namn Baymax, går Hiro samman med ett motvilligt team av nybörjande brottsfighter på ett uppdrag att rädda deras stad.