可愛的小女孩萊莉出生在明尼蘇達州一個平凡家庭，在父母呵護下成長，腦海中保存著無數美好回憶。這些記憶與五種主要情緒——樂樂、憂憂、怕怕、厭厭和怒怒緊密相關。作為團隊核心的樂樂，始終致力于為萊莉創造更多珍貴回憶。然而當全家遷居舊金山后，惡劣的居住環境、陌生的校園生活與逐漸斷裂的友情令萊莉陷入困境，負面情緒不斷累積。樂樂為守護內心世界決定采取行動，在意外與憂憂脫離大腦控制中樞后，兩人被迫穿越記憶迷宮展開歸程。途中樂樂逐漸理解憂傷對人類情感的重要性，最終與團隊協作重建情緒系統。經歷蛻變的萊莉在家人懷中釋放積壓已久的悲傷，重新建立起適應新環境的情感平衡，并形成了更豐富的情緒圖譜。