Den 14-årige Hiro er genial til robotter, og da en alvorlig katastrofe truer byen San Fransokyo, bliver det starten på et hæsblæsende eventyr for drengen og hans gode ven, plejerobotten Baymax. Hiro forvandler Baymax til en superhelterobot, de får selskab af en flok venner, og sammen tager de ud for at bekæmpe den mystiske superskurk, som har planer om at ødelægge byen.