Хиро Хамада поступил в Технический университет Сан-Франсокио, где учился его старший брат Тадаши. В первый же день в университете юный герой оказался в лаборатории Тадаши и нашел там микрочип Бэймакса. С помощью этого устройства Хиро надеялся восстановить робота, но его поспешные действия привели к неожиданным последствиям.
Юный Хиро Хамада - прирожденный изобретатель и гений конструирования роботов. Вместе со старшим братом Тадаши они воплощают в жизнь самые передовые идеи в Техническом университете города будущего Сан-Франсокио. После серии загадочных событий друзья оказываются в центре коварного заговора. Отчаявшись, Хиро решает использовать веселого и добродушного экспериментального робота Бэймакса, перепрограммировав его в неуязвимую боевую машину.