La trama se sitúa inmediatamente después de los eventos sucedidos en la película Big Hero 6 y continúa con las aventuras del genio de 14 años, Hiro y su robot Baymax. Ambos forman un equipo de superhéroes junto a Honey Lemon, Wasabi, Go Go y Fred.
La nueva estrella del Instituto de Tecnología de San Fransokyo debe compaginar su vida como superhéroe con los enormes retos académicos y la responsabilidad de ser tan solo un niño en un lugar lleno de adultos. El grupo debe cumplir una misión: proteger la ciudad. Para ello deberá luchar contra todos los villanos que vayan apareciendo en San Fransokyo y acabar con ellos.
La serie producida por Disney Television Animation ha sido creada por Mark McCorkle y Bob Schooley (Kim Possible).