Hiro Hamada (Stimme: Ryan Potter) ist ein brillanter Teenager und lebt in der futuristischen Stadt San Fransokyo, wo er sein geniales Erfindertalent aber bei weitem nicht so nutzt, wie es sein Bruder Tadashi (Daniel Henney) gerne hätte. Als dieser stirbt, findet Hiro den aufblasbaren Roboter Baymax (Scott Adsit), der von Tadashi entwickelt wurde, um Menschen mit Schmerzen zu helfen. Baymax' tatkräftige Unterstützung kann der aufgeweckte Junge gut gebrauchen, droht doch schon bald ein mysteriöser Mann mit einer Kabuki-Maske damit, seine Heimatstadt zu zerstören. Mit der Hilfe von Baymax und Tadashis Freunden Go Go Tomago (Jamie Chung), Wasabi (Damon Wayans Jr.), Honey Lemon (Genesis Rodriguez) und Fred (T.J. Miller) beschließt Hiro, alles zu tun, um die Katastrophe zu verhindern. Dazu stattet er seine Mitstreiter mit allerlei nützlichen High-Tech-Gerätschaften aus. Gemeinsam sind sie von nun an die "Big Hero 6"...
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