主角萊莉（Riley）出生於美國明尼蘇達州，在她腦中有五種情緒表現形式：快樂、憂愁、厭惡、恐懼和憤怒。各情緒在萊莉的大腦總部中透過一個控制台影響萊莉的動作和記憶。新記憶被儲存在彩色水晶球內，最重要的核心記憶存放在總部樞紐，各維持一個塑造萊莉性格的個性島嶼。掌管快樂情緒的樂樂（Joy）作為情緒主導，讓萊莉保持愉快，但她和其他情緒均不了解掌管憂愁情緒的憂憂（Sadness）的用處。
怒怒、厭厭和驚驚使萊莉與父母和朋友的關係惡化，以及失去對嗜好的興趣，其個性島嶼逐一碎裂，落入一切記憶將被遺忘的記憶垃圾場。為產生新的快樂核心記憶，怒怒在控制台植入返回明尼蘇達州的想法，同時樂樂及憂憂遇上萊莉兒時的幻想朋友小彬彬（Bing Bong），小彬彬指出可以乘坐思路列車返回大腦總部。在探索萊利心靈的不同區域後，三人趕上了思路列車，但列車因其他個性島嶼崩塌而出軌。
在萊莉準備登上一輛前往明尼蘇達州的巴士時，樂樂丟下憂憂並嘗試用「召回管」回到總部，但管道因最後一個個性島嶼開始瓦解而破裂，樂樂和小彬彬落入記憶垃圾場。樂樂絕望地翻看各核心記憶時發現萊莉在一場比賽中落敗後得到父母和朋友安慰，悲傷的記憶轉為快樂，這使樂樂明瞭憂憂的真正意義：使別人注意到萊莉需要幫助。在小彬彬犧牲下，樂樂逃離了記憶垃圾場，尋回憂憂並回到大腦總部。在樂樂的要求下，憂憂獲得控制權並成功消除返回明尼蘇達州的想法，重新啟動了一度失去作用的控制台並敦促萊莉回家。
憂憂裝回核心記憶，萊莉回家後哭著向父母承認自己懷念昔日生活，獲得父母安慰和安撫，事件成為新的混合核心記憶，繼而建立了新的個性島嶼。一年後，萊莉已適應新生活，所有情緒一同透過擴充了的控制台，以包括多種情緒的新核心記憶使萊莉感情生活更豐富。
 |
| 驚訝 |
 |
| 暴怒 |
 |
| 好奇 |
 |
| 擔心 |
 |
| 難過 |
| 角色英文名 (原聲演員) | 臺灣角色名稱 (臺灣配音) | 香港角色名稱 (香港配音) | 大陸角色名稱 (大陸配音) | 角色簡介 |
|---|---|---|---|---|
| Joy (艾米·波勒) | 樂樂 (陳意涵) | 阿樂 (林二汶) | 樂樂 (山新) | 萊莉大腦總部內的指揮，致力讓萊莉樂觀面對一切。 |
| Sadness (菲利斯·史密斯) | 憂憂 (許瑋甯) | 阿愁 (王菀之) | 憂憂 (徐靜) | 為人悲觀，能使所有回憶變成傷感。 |
| Anger (劉易斯·布萊克) | 怒怒 (楊少文) | 阿燥 (許紹雄) | 怒怒 (馮盛) | 為人暴躁易怒，為萊莉抱不平。 |
| Disgust (明蒂·卡林) | 厭厭 (丘梅君) | 阿憎 (楊詩敏) | 厭厭 (張麗敏) | 保護萊莉免受傷害，使她對花椰菜感到厭惡。 |
| Fear (比爾·哈德爾) | 驚驚 (李勇) | 阿驚 (蔣志光) | 怕怕 (張震) | 致力保障萊莉安全，為萊莉的日常活動作出風險和危機評估。 |
| Riley (卡特琳·迪亞斯) | 萊莉 (夏乙田) | 韋莉 (何紫妤) | 萊莉 (佟心竹) | 11歲少女，熱愛冰上曲棍球，因搬家及失去樂樂與憂憂而失去情緒平衡。 |
| Bing Bong (理察·坎德) | 小彬彬 (姜先誠) | 乒乓 (盧俊豪) | 冰棒 (張磊) | 萊莉兒時的幻想朋友，活在其腦中世界，隨著萊莉長大而被遺忘，後為幫助樂樂逃離記憶垃圾場而犧牲消失。 |
| Riley's Dad (凱爾·麥克拉蘭) | 萊莉爸爸 (于正昌) | 韋莉爸爸 (張國強) | 爸爸 (凌雲) | 萊莉的爸爸，當萊莉情緒失落時，會以滑稽的模樣逗萊莉開懷大笑。腦內大部分由憤怒情緒主導。 |
| Riley's Mom (黛安·蓮恩) | 萊莉媽媽 (劉小芸) | 韋莉媽媽 (譚玉瑛) | 媽媽 (鄭言) | 萊莉的媽媽，腦內大部分由憂愁情緒主導。 |
顛覆你的腦中世界-腦筋急轉彎預告片：
好棒!!很喜歡妳的分享~~
回覆刪除