Хиро Хамада поступил в Технический университет Сан-Франсокио, где учился его старший брат Тадаши. В первый же день в университете юный герой оказался в лаборатории Тадаши и нашел там микрочип Бэймакса. С помощью этого устройства Хиро надеялся восстановить робота, но его поспешные действия привели к неожиданным последствиям.
Оптимистка Молли Макги живет ради того, чтобы сделать мир лучше, исправить все, что пошло не так, и принести радость. Главная забота сварливого призрака Скретча - сеять страдания, сломать то, что успешно работает, и сделать мир еще хуже. Когда одно из проклинающих заклятий Скретча дает обратный эффект, он оказывается навсегда связанным с Молли.