Главный герой этого приключенческого фильма — Хиро Хамада, молодой гений, для которого изобретение роботов стало образом жизни. Он обладает не только природной интуицией и талантом конструирования, но и стремлением превратить идеи в реальные устройства. В партнерстве с старшим братом Тадаши они продвигают инновации и проекты в Техническом университете города будущего, объединённого культурой Сан-Франсокио. Однако серий загадочных событий приводит группу друзей к опасному заговору, чьи корни уходят глубже, чем они могли себе представить. Вынужденный столкнуться с жестокими выводами судьбы, Хиро ищет решение даже в самых непредсказуемых местах. Он принимает решение воспользоваться доверчивым, дружелюбным экспериментальным роботом Бэймаксом, и перепрограммирует его, чтобы превратить в мощную, почти неуязвимую боевую машину. Так герои отправляются в хаотичное путешествие, где дружба и отвага проверяются на прочность, и где каждый из них учится пользоваться силой науки во благо других.
В основу сценария был положен одноименный комикс Marvel (Big Hero 6).
В официальном тизере мультфильма на одной из городских башен можно увидеть рекламу видеоигры Fix-It Felix Jr. из другого мультфильма Walt Disney Pictures « Ральф » (2012).
На стадии подготовки к съемкам много времени ушло на изучение робототехники для создания правдоподобного Бэймакса. Дон Холл вместе с исследовательской группой работали в Университете Карнеги — Меллон. Там они многое узнали о значении роботов в современной поп-культуре. Режиссер также узнал о разработках мягких роботов (виниловая рука может надуваться и становится совершенно безопасной для человека). Такой робот способен производить простейшие манипуляции. Например, он может почистить кому-нибудь зубы. Холлу понравилась не только идея мягкого безопасного робота, но и того, кем он становится по ходу развития сюжета. Из робота-няньки он превращается в отважного воина.
Несколько персонажей из комикса Big Hero 6 не попали в фильм из-за проблем с получением прав на их использование.
В первом официальном трейлере фильма можно заметить плакат, расположенный в полицейском участке на стене слева. На нем написано, что разыскивается Ганс. Ганс — это персонаж из предыдущего фильма Disney « Холодное сердце » (2013). А на крайней правой части стола сотрудника полиции видны фотографии Эстер и Вольта из фильма « Вольт » (2008), также снятого студией Disney.