Avec l’aide de GoGo, Wasabi, Honey Lemon, Fred et bien sûr Baymax, le robot le plus bienveillant du monde, le jeune prodige Hiro Hamada, génie de la technologie de 14 ans, compte bien honorer la mémoire de son défunt frère Tadashi, en combattant les méchants hauts en couleurs qui menacent les rues de San Fransokyo.