Dopo le vicende del film, Hiro è diventato una sorta di leggenda al San Fransokyo Institute of Technology. Ora però deve vedersela con le sfide di tutti i giorni a scuola, soprattutto perché si ritrova al college pur essendo poco più che un ragazzino. E al di fuori dell'università, il team di supereroi di ultima generazione, noto come i Big Hero 6, dovranno darsi da fare per proteggere la loro città dal misterioso Obake e dai nuovi supercriminali dotati delle ultime tecnologie disponibili.
