Hiro Hamada ist ein brillanter Teenager und lebt in der futuristischen Stadt San Fransokyo ein relativ normales Leben. Zumindest solange, bis ihm sein Bruder Tadashi den aufblasbaren Roboter Baymax baut, zu dem Hiro schnell eine ganz besondere Beziehung entwickelt. Baymax' tatkräftige Unterstützung kann der aufgeweckte Junge definitiv gut gebrauchen, droht doch schon bald eine kriminelle Organisation damit, seine Heimatstadt zu zerstören. Mit der Hilfe von Baymax und seinen Freunden Go Go Tomago, Wasabi, Honey Lemon und Fred beschließt Hiro, alles zu tun, um die Katastrophe zu verhindern.

George Valentin ist The Artist im Stummfilm-Hollywood der 1920er Jahre. Das Publikum liebt ihn, und er liebt den Ruhm und die Frauen. Mit seiner Schützenhilfe schafft es sogar die junge Statistin Peppy Miller zu einem aufsteigenden Stern zu werden, der allerdings noch immer von Valentin überstrahlt wird. Doch als sich die Filmtechnik weiterentwickelt, wendet sich das Blatt. Valentins Tage sind gezählt und Peppy kann endlich aus seinem Schatten treten...