Люди, считающие себя венцом творения, создают искусственную жизнь, полагая, что могут её контролировать. Но в один момент она начинает развиваться вне зависимости от их воли, оставляя людей далеко позади и отрицая возможность дальнейшего сосуществования. В этот момент рождается Мегаструктура, многоуровневый бесконечный лабиринт, в котором люди ведут постоянную борьбу за выживание. Однако в этой, казалось бы, безнадёжной ситуации, в сердцах людей ещё теплится надежда на будущее. Сетевые Терминальные Гены. Отыскавший их сможет подключиться к Сетевой сфере и остановить рост Мегаструктуры, но найдётся ли тот, кому это по силам.
История вращается вокруг четырнадцатилетнего мальчика Хиро Хамады, который в результате загадочного несчастного случая потерял своего родного брата Тадаси, и Бэймакса, персонального робота-компаньона, разработанного его братом. Действие фильма происходит в вымышленном городе, который сочетает в себе образы Сан-Франциско и Токио.
История, происходящая в токийском районе Икэбукуро, поведает о Мио и Арате — друзьях детства. Вот только Мио воспринимает Арату немного иначе и испытывает к нему чувства, давно преодолевшие дружеские. Однажды между ними вспыхивает ссора, но Мио в конце концов решает помириться с другом, совсем не зная, что ждёт её впереди. Из-за дождя девочка попадает в аварию и, к своему удивлению, просыпается в другом, совершенно незнакомом ей мире.
В 2300 году с открытием «Моста» в искривленном пространстве стало возможным путешествие за пределы Солнечной Системы при помощи гиперсветового ID-двигателя. В глубоком космосе, на расстоянии десяти парсеков от Земли, находится станция «Гнездо смотрящего», обеспечивающая работу ID-двигателей на данном направлении. Курэха Мисаки, новичок в рядах специальной организации, также известной как «Серафим», после окончания курса подготовки в пределах Солнечной Системы достигла своего пункта назначения, станции «Гнездо смотрящего», вместе с тремя другими курсантками - Сюзанной, Лусандорой и Кири. Однако вместо приветствия они столкнулись с вторжением «гулей» - отвратительных существ из параллельной вселенной, пришедших через «Мост».
Детективное агентство «Отохимэ» берётся за любые задачи, даже за поиск сбежавших питомцев. Однажды погоня за потерявшейся кошкой перерастает в столкновение с преступной группировкой, целью которых является один из сотрудников «Отохимэ» — бывший полицейский Хирано. Таинственный член якудза обвиняет Хирано в убийстве своего брата и хочет отомстить ему. Виновен ли детектив на самом деле?
Две близняшки, Рука и Руми, влюблены в красавца-старшеклассника Тому. Тома выбрал кроткую Руку, Руми ничего не оставалось, кроме как уступить сестре. Но тут в эту будничную житейскую драму вмешивается зловещий случай: класс Руми и Руки отдыхал на берегу и, прячась от грозы, обнаружил в пещере старинную могилу. Случайно потревожив кости, одноклассницы двойняшек погибли одна за другой (врачи потом скажут, что причиной этого послужили шок и остановка сердца). Выжили только Руми и Рука. Однако характер Руми удивительно изменился после того случая... и теперь она совершенно не намерена отдавать сестре Тому-сэмпая!..
Уро Ямада, сотрудник «Организации по возвращению героев к мирной жизни», которая забирает героев из иных миров и помогает им устроиться в повседневной жизни.