Осторожно, возможен спойлер:
Посередине киносюжета мультфильма «Головоломка» располагается одиннадцатилетняя девочка по имени Райли, чья жизнь абсолютно меняется, когда ее семья переезжает из Миннесоты в Сан-Франциско. Внутри ее сознания живут пять эмоций: Радость, Печаль, Страх, Гнев и Отвращение, которые управляют ее реакциями и восприятием мира. Эмоции активизируют ее развитие, и иногда Радость пытается контролировать все нюансы жизни Райли, стремясь сделать ее счастливой. Однако иногда Печаль непреднамеренно вмешивается в воспоминания Райли, и ситуация выходит из-под контроля.
После переезда Райли сталкивается с трудностями адаптации: новые друзья, школа и незнакомая обстановка вызывают у нее стресс и смятение. Эмоции, стараясь справиться с ситуацией, оказываются в хаосе, что приводит к конфликту между Радостью и Печалью. В конечном итоге, Радость и Печаль выходят из-под контроля и начинают свое странствие по другим областям разума, включая мир воспоминаний и воображения.
На своем пути Радость и Печаль встречают множество препятствий, начиная с запущенных воспоминаний и заканчивая таинственными персонажами, такими как Холодные Друзья, которые помогают им понять, что все эмоции важны и каждая из них играет свою значимую роль в жизни Райли. Пока другие эмоции, оставшиеся в главном офисе, пытаются держать ситуацию под контролем, кроме Радости и Печали, это приводит к еще большим дилеммам и неразберихе в жизни Райли. Но как им удастся восстановить порядок и наладить гармонию в сознании девочки?