La película sigue a Riley, que ahora es una adolescente. Su mente cambia y aparecen nuevas emociones: Ansiedad, Vergüenza, Envidia y Aburrimiento, que se suman a las emociones originales (Alegría, Tristeza, Miedo, Furia y Asco).

El conflicto empieza cuando Ansiedad toma el control de la mente de Riley, intentando prepararla para encajar en su nuevo entorno social (como el equipo de hockey y nuevas amistades). Sin embargo, al hacerlo, provoca que Riley actúe de forma diferente y se aleje de quien realmente es.

Mientras tanto, las emociones originales son apartadas y deben encontrar la forma de regresar para ayudar a Riley. A lo largo de la historia, Riley aprende que todas las emociones son importantes, incluso las incómodas, y que aceptar sus cambios es parte de crecer.