Życie pewnej nietypowej rodziny staje na głowie, gdy wszyscy trafiają w sam środek apokalipsy robotów i niefortunnym trafem stają się ostatnią nadzieją ludzkości.

Maszyna zmieniająca wodę w żywność z poprzedniej części wciąż działa i produkuje niebezpieczne jedzeniowo-zwierzęce hybrydy. Flint musi ją unieszkodliwić.

W świecie zabawek Andy’ego, których niekwestionowanym liderem był dotychczas kowboj Chudy, pojawia się nowa zabawka – astronauta Buzz.

Młody geniusz Hiro Hamada wraz ze swoim robotem Baymaxem zostaje uwikłany w plan zniszczenia miasta San Fransokyo.