謎の事故で最愛の兄タダシを失った天才少年ヒロ。深く傷ついた彼の心を救ったのは、
人々の心と体を守るために兄が開発したケア・ロボットのベイマックスだった。兄の死の真相をつかもうとする二人だったが、彼らの前に未知なる強大な敵が立ちはだかる。ケア・ロボットとして人を傷つけることを禁じられているベイマックスに、大切なヒロを守り切ることはできるのだろうか？　そして、兄がベイマックスに託した、驚くべき“使命”とは…？