'Big Hero 6' gaat over Hiro, een 14-jarig genie die woont in San Fransokyo, een kruising tussen San Francisco en Tokyo. Een van zijn uitvindingen wordt gestolen door een enorme slechterik en Hiro besluit een groep superhelden te creëren om zijn eigendom terug te halen. Deze superhelden, bestaande uit bestaat uit de helden Sunfire, Silver Samurai, GoGo Tomago, Honey Lemon, Hiro Takachiho en Baymax, maken gebruik van de vaardigheden van de doodnormale mensen uit Hiro's nabije omgeving.