En la mente de una joven llamada Riley, existen cinco emociones básicas personificadas que guían sus acciones: Alegría, Tristeza, Miedo, Ira y Asco. Estas emociones influyen en sus experiencias, que se convierten en recuerdos almacenados en forma de orbes de colores y enviados a la memoria a largo plazo cada noche. Los cinco recuerdos más importantes de su personalidad se manifiestan como cinco islas flotantes, cada una representando un aspecto de su ser. Alegría, como líder, intenta controlar la influencia de Tristeza, considerándola un lastre para Riley.

Riley Andersen, de 13 años, entra en el instituto. Sus emociones personificadas -Alegría, Tristeza, Miedo, Asco e Ira- supervisan ahora un elemento recién formado de la mente de Riley llamado su «Sentido de Identidad», que alberga recuerdos y sentimientos que conforman las creencias de Riley. Alegría, con el objetivo de llenar el Sentido de Identidad sólo con recuerdos positivos, ha creado un mecanismo que lanza los recuerdos negativos al fondo de la mente de Riley.

Las emociones descubren que Riley reacciona de forma exagerada a cualquier entrada que hagan en la consola. Cuatro nuevas emociones -Ansiedad, Envidia, Vergüenza y Aburrimiento- llegan y chocan con las emociones originales por sus enfoques. En particular, Alegría quiere que Riley se divierta en el campamento, mientras que Ansiedad se centra en ganar un puesto en el equipo y hacer nuevas amigas, especialmente después de que Riley se entere de que Bree y Grace asistirán a un instituto diferente.