Hiro Hamada, si genius robotika, tanpa sengaja terlibat dalam suatu rencana jahat ketika mikrobot-mikrobot yang diciptakannya dicuri orang bertopeng Kabuki. Mau tidak mau Hiro harus menghentikan upaya si pelaku, apalagi ada kemungkinan besar rencana jahat tersebut akan berdampak pada kehancuran kota San Fransokyo.

Dengan bantuan Baymax, robot perawat yang juga sahabat terbaiknya, Hiro membentuk tim pahlawan super bersama teman-temannya, lengkap dengan kostum supercanggih.

Sekarang, Big Hero 6 siap menyelamatkan San Fransokyo dan menyingkap identitas pelaku bertopeng tersebut!