Хиро Хамада (Райан Поттер) поступил в Технический университет Сан-Франциско, где учился его старший брат Тадаши (Дэниэл Хенни). В первый же день в университете юный герой оказался в лаборатории Тадаши и нашёл там микрочип Бэймакса (Скотт Эдсит). С помощью этого устройства Хиро надеялся восстановить робота, но его поспешные действия привели к неожиданным последствиям. И после пересоздания Бэймакса, шестёрка снова приступает к геройским приключением.