Un petit génie de la robotique nommé Hiro Hamada découvre qu’un complot criminel menace de détruire la ville de San Fransokyo. Avec l’aide de son plus proche ami, Baymax le robot infirmier, et de ses compagnons qu’il va transformer en une bande de superhéros high-tech, Hiro va tout faire pour sauver la ville et sa population de l’infâme Yokai…

En quinze ans de carrière chez les Men in Black, l’agent J a vu beaucoup de phénomènes inexplicables… Mais rien, pas même le plus étrange des aliens, ne le laisse aussi perplexe que son partenaire, le sarcastique K. Lorsque la vie de K et le destin de la Terre sont menacés, l’agent J décide de remonter le temps pour remettre les choses en ordre. Il va alors découvrir qu’il existe certains secrets...