เด็กหญิงไรลีย์ต้องเผชิญกับความวุ่นวายครั้งใหญ่ในหัวสมอง เมื่อครอบครัวย้ายบ้านไปซานฟรานซิสโก ห้าอารมณ์หลักของเธอ ได้แก่ จอย เศร้า โกรธ กลัว และเหม็น ต้องทำงานร่วมกันเพื่อควบคุมความทรงจำและบุคลิกภาพของไรลีย์ แต่เมื่อจอยและเศร้าพลัดหลงไปในโลกแห่งจิตใจที่ซับซ้อน ความสมดุลของอารมณ์ก็เริ่มสั่นคลอน การผจญภัยในภารกิจนำทั้งสองกลับมาสู่ศูนย์ควบคุมจึงเริ่มต้นขึ้น พร้อมเผยให้เห็นความสำคัญของทุกอารมณ์ที่มีต่อชีวิต