En actionspekket eventyrkomedie om det spesielle båndet som utvikles mellom Baymax, en stor, oppblåsbar robot, og den begavede gutten Hiro Hamada. Når byen San Fransokyo rammes av en ødeleggende hendelse, befinner Hiro seg plutselig midt i kampens hete. Han allierer seg med Baymax og vennene sine. Fast bestemt på å løse mysteriet i byen, bruker Hiro sine ferdigheter og kunnskaper til å gjøre vennene om til en gjeng med høyteknologiske superhelter som han kaller BIG HERO 6.