Хиро Хамада — юный гений, который обладает природным талантом для изобретательства и конструирования роботов. Вместе со своим старшим братом Тадаши они реализуют передовые идеи в Техническом университете города будущего Сан-Франсокио. Однако после ряда загадочных событий, они оказываются втянутыми в коварный заговор. В отчаянии Хиро решает перепрограммировать веселого и добродушного экспериментального робота Бэймакса, превратив его в неуязвимую боевую машину.