每个人的成长都绝非一帆风顺，莱莉也是这样。父亲因为工作原因举家搬迁到旧金山，莱莉也只得和曾经熟悉的生活说再见。和所有人一致，莱莉也是被她大脑里的五位情绪小人共同支配——乐乐、怕怕、怒怒、厌厌和忧忧。这五位情绪居住在莱莉脑海里的控制中心，在那里他们可以通过适当调配来指导莱莉的日常生活。然而搬来旧金山，全新的环境与生活都需要莱莉适应，混乱渐渐在控制中心里滋生。莱莉来到新学校的第一天，五位情绪就因为失控令莱莉在新同学面前出丑，混乱中乐乐和忧忧更被抛出控制中心，流落在莱莉的茫茫脑海。只留下怕怕、怒怒和厌厌的控制中心更加混乱，莱莉甚至无法与人进行正常沟通。乐乐和忧忧则要想尽办法要回到控制中心，力求在莱莉完全崩溃之前挽救她的生活以及家庭。

莱莉的父亲因为工作原因举家搬迁到旧金山，莱莉只得和熟悉的中西部生活说再见。和所有人一致，莱莉也是被五种情绪共同支配——快乐、恐惧、愤怒、厌恶和悲伤。这五位情绪们居住在莱莉脑海里的控制中心，在那里他们可以通过适当调配来指导莱莉的日常生活。然而搬来旧金山，全新的环境与生活都需要莱莉适应，混乱渐渐在控制中心里滋生。虽然快乐是莱莉最主要也最重要的情绪尝试着解决争纷，但如何才能更好适应新城市、新家与新学校还是让情绪们产生了冲突。

《头脑特工队》再度展示了皮克斯团队卓越的想象力，他们在电影中将探索人类头脑中记忆是如何形成的，五大情绪又是如何掌控了一个人的个性与命运。故事的主角就是这五个小小人。

影片讲述了小女孩莱利因为爸爸的工作变动而搬到旧金山，她的生活被这五种情绪所掌控，尽展脑内情绪的缤纷世界。

故事随着一个名叫莱利的11岁小姑娘跟随家人从明尼苏达到旧金山慢慢展开。对11岁的女孩莱利来说，成长是一条崎岖的道路。当他父亲要去旧金山开始一份新工作时，她也不得不离开她原本的生活跟随家人搬迁。

　　像我们所有人一样，莱利被她的情绪所引导着，它们是快乐、恐惧、愤怒、厌恶和悲伤。这些情绪都居住在莱利脑中的情感控制中心，在那里，它们帮助莱利，并在日常生活里给她建议。

　　当莱利和她的情绪要面对在三藩市的新生活的不适应时，情感控制中心总部的动荡也随之而来。而“快乐”这个莱利最主要的情感，始终保持着积极，帮助莱利去应对在新的城市，家庭和学校这些事情上的情感冲突。