Big Hero 6 เรื่องราวนี้เกิดขึ้นในเมืองสมมติที่มีชื่อว่า ซาน ฟรานโซเกียว (ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างซานฟรานซิสโกในอเมริกาและโตเกียวในญี่ปุ่น) ฮิโระ ฮามาดะ เด็กหนุ่มอัจฉริยะอาศัยอยู่ที่นั่นกับเพื่อนพิเศษที่ไม่เหมือนใครชื่อว่า เบย์แม็กซ์ เบย์แม็กซ์มีลักษณะเหมือนมนุษย์หิมะสีขาว ซึ่งเป็นผลงานของทาดาชิ พี่ชายของฮิโระ เบย์แม็กซ์ถูกสร้างขึ้นเพื่อดูแลสุขภาพของมนุษย์ ด้วยสติปัญญาอันล้ำเลิศของฮิโระ เขาได้พัฒนาอุปกรณ์ต่อสู้ให้กับทีมซูเปอร์ฮีโร่ ซึ่งมีสมาชิกอีก 5 คน ได้แก่ เบย์แม็กซ์, วาซาบิ, โกโก, เฟร็ด และ ฮันนี่ เลม่อน พวกเขาทั้งหมดร่วมกันค้นหาความจริงเกี่ยวกับคนร้ายที่สวมหน้ากาก "คาบูกิ" ที่ได้ขโมยเทคโนโลยี "หุ่นยนต์จิ๋ว" ของฮิโระ และพยายามหยุดยั้งเหตุการณ์ที่อาจนำไปสู่ภัยพิบัติในเมืองซานฟรานโซเกียว