Eine alternde chinesische Einwanderin wird in ein verrücktes Abenteuer hineingezogen, in dem nur sie das retten kann, was ihr wichtig ist, indem sie sich mit den Leben verbindet, die sie in anderen Universen hätte führen können.

Hiro Hamada ist ein brillanter Teenager und lebt in der futuristischen Stadt San Fransokyo ein relativ normales Leben. Zumindest solange, bis ihm sein Bruder Tadashi den aufblasbaren Roboter Baymax baut, zu dem Hiro schnell eine ganz besondere Beziehung entwickelt. Baymax' tatkräftige Unterstützung kann der aufgeweckte Junge definitiv gut gebrauchen, droht doch schon bald eine kriminelle Organisation damit, seine Heimatstadt zu zerstören. Mit der Hilfe von Baymax und seinen Freunden Go Go Tomago, Wasabi, Honey Lemon und Fred beschließt Hiro, alles zu tun, um die Katastrophe zu verhindern.

Eine sanftes riesiges Tier und das Mädchen, das es großgezogen hat, sind im Kreuzfeuer zwischen Tierschutz, Profitgier und Wissenschaftsethik gefangen.