A aventura continua para Hiro, o gênio da tecnologia de 14 anos, e seu solidário robô Baymax. Como novo garoto do Instituto de Tecnologia San Fransokyo ele sofre com a pressão acadêmica e também fora do campus, onde as coisas se complicam. Hiro e Baymax, junto com seus amigos Wasabi, Honey Lemon, Go Go e Fred, se unem para formar o Big Hero 6, o lendário time de super-heróis, que protege sua cidade contra vários vilões cientificamente melhorados cuja intenção é criar caos e destruição!