Truyện xảy ra tại San Fransokyo – một thành phố huyền bí kết hợp giữa San Francisco và Tokyo. Đây là nơi của Hiro Hamada, một cậu bé thiên tài, và Baymax, một người bạn đặc biệt. Baymax, với hình dáng giống như một người tuyết trắng, là sáng chế của anh trai của Hiro, Tadashi, được tạo ra để chăm sóc sức khỏe con người. Nhờ sự thông minh của Hiro, cậu bé đã chế tạo ra các công cụ chiến đấu cho đội siêu anh hùng gồm Baymax, Wasabi, Go Go, Fred và Honey Lemon. Khi kẻ "kabuki" giấu mặt đánh cắp phát minh của Hiro, đội siêu anh hùng đã bắt tay vào cuộc điều tra để ngăn chặn thảm họa đối với thành phố.
