Intensa-Mente

Una niña llamada Riley ha nacido en Minnesota y en su mente viven cinco de sus emociones (Alegría, Tristeza, Temor, Desagrado y Furia en la versión de hispanoamérica; Alegría, Tristeza, Miedo, Asco e Ira en la versión española). A medida que Riley crece, se van agregando emociones, siendo Alegría la primera y Furia/Ira la última emoción en unirse. Las emociones viven en el cuartel general, la mente consciente de Riley, desde el que influyen en las acciones y los recuerdos de Riley a través de una mesa de control. Sus nuevos recuerdos se recogen en esferas del color de la emoción vivida en ese recuerdo. Cuando Riley va a dormir, las emociones envían los recuerdos del día a la Memoria a Largo Plazo. Los recuerdos más importantes, conocidos como «Pensamientos Centrales» o «Recuerdos esenciales», se encuentran en un centro de operaciones en el Cuartel General y son las fuentes de cinco «islas» que reflejan un aspecto diferente de la personalidad de Riley. Alegría se hace cargo de las emociones para mantener a Riley en un estado de felicidad, convirtiéndose en la líder del grupo. Sin embargo, el propósito exacto de Tristeza es incierto para todos.

Cuando Riley tiene once años, su familia decide mudarse a San Francisco cuando su padre consigue un nuevo trabajo. Alegría se preocupa cuando Tristeza comienza a cambiar los recuerdos al tocarlos, convirtiéndolos del color que tenían originalmente (amarillo, el color que representa la alegría) al azul, que representa la tristeza, por lo que trata de mantenerla aislada. En el primer día de Riley en su nueva escuela, Tristeza accidentalmente la hace llorar delante de su clase, impulsando la creación de un nuevo pensamiento central/recuerdo esencial, el cual, a diferencia de los anteriores, es triste. Alegría intenta deshacerse del nuevo pensamiento central antes de que alcance el eje central; pero, en su forcejeo con Tristeza, golpea accidentalmente los pensamientos centrales, dejándolos sueltos y provocando el cierre de las islas de la personalidad. Antes de que Alegría pueda recuperarlos, ella y Tristeza son expulsadas del Cuartel General a través del tubo de memoria junto con los pensamientos centrales y conducidas al resto de la mente de Riley, terminando en la memoria a largo plazo de Riley, un área de almacenamiento laberíntico, donde inician el viaje de regreso al Cuartel General.

Las emociones que se han quedado en el Cuartel General (Temor/Miedo, Desagrado/Asco y Furia/Ira) tratan de mantener el estado emocional de Riley en la ausencia de Alegría y Tristeza, pero provocan un comportamiento o de ésta, delante de sus padres, amigos y conocidos, llegando incluso a ser grosera. Como consecuencia, las islas de la personalidad se desmoronan una a una y caen al basurero mental, un abismo entre el Cuartel General y el resto de la mente de Riley, donde los recuerdos son finalmente olvidados. Furia/Ira decide insertar la idea de huir a Minnesota en la consola de control, creyendo que pueden producir nuevos pensamientos centrales/recuerdos esenciales felices allí. Mientras tanto, Alegría y Tristeza se encuentran con Bing Bong, el amigo imaginario de Riley, que está desesperado por volver a conectar con ella. Él les dice que pueden llegar al Cuartel General viajando por el tren del pensamiento. Tras explorar las diferentes islas de la mente de Riley, los tres suben finalmente en el tren, pero éste descarrila al caer otra isla de la personalidad.

Como Riley se prepara para escapar a bordo de un autobús con destino a Minnesota, Alegría intenta utilizar un tubo de recuperación para volver al cuartel general sin Tristeza. Pero otra isla de la personalidad cae y rompe el tubo, enviando a Alegría al basurero mental junto con Bing Bong, que trataba de rescatarla. Alegría comienza a llorar, confesando que sólo quería que Riley fuera feliz. Al ver el recuerdo de un momento triste que luego pasa a ser feliz, comprende cuál es la función de Tristeza. Alegría logra salir del basurero mental gracias a la ayuda de Bing Bong, quien se sacrifica quedando en el olvido. Finalmente, las emociones que se quedaron en el Cuartel General se arrepienten de la idea de irse a Minnesota y tratan de sacarla, pero no lo logran porque Riley se encuentra en una depresión que deja inoperativa la consola de control. Alegría se entera de la situación y utiliza varias herramientas de la imaginación de Riley para reunirse con Tristeza y volver al Cuartel General. A instancias de Alegría, Tristeza toma el control y extrae con éxito la idea de irse a Minnesota, restaura la consola de control y logra que Riley vuelva a casa.

Después, Tristeza vuelve a instalar los pensamientos centrales en modo triste, Riley rompe a llorar y confiesa a sus padres que añora su antigua vida. Entonces sus padres, la abrazan y la tranquilizan, Alegría y Tristeza crean juntas un nuevo pensamiento central/recuerdo esencial que construye una nueva isla de la personalidad. Un año después, Riley se ha adaptado a su nuevo hogar y sus emociones están trabajando juntas, utilizando una consola de control ampliada para ayudarla a llevar una vida feliz, con nuevas islas de personalidad producidas por nuevos pensamientos centrales/recuerdos esenciales que son combinaciones de múltiples emociones.

Durante los créditos, se pueden ver las emociones en las mentes de otros personajes de la película.