影片讲述了刚步入青春期的小女孩莱莉脑海中的复杂情绪进行的一场奇妙冒险。在她的大脑总部，正经历着一场突如其来的大拆迁，为意想不到的新情绪腾出空间。一直以来配合默契的情绪小伙伴乐乐（艾米·波勒 Amy Poehler 配音）、忧忧（菲利丝·史密斯 Phyllis Smith 配音）、怒怒（刘易斯·布莱克 Lewis Black 配音）、怕怕（托尼·海尔 Tony Hale 配音）和厌厌（莉萨·拉皮拉 Liza Lapira 配音），在新情绪焦焦的突然到来时变得不知所措，并且她看起来不是孤身一人。
Maddie是个被欺凌的少女，某天她在网上得到神秘的帮助，而她很快发现对方原来是新近过身的父亲David。 David参加了个实验并被破坏了脑部，但实际是他脑部被扫描及上传到云端，使他成功新物种「Uploaded Intelligence」的第一例，但他的存在也即将引发一场新型的世界大战。
这是一个开心球的世界，在这个世界有着许许多多神奇不可思议的东西。在这里生活着许许多多的开心球们，有善实践的科学家平博士、有知识渊博的鹿教授、还有天真活泼的兔小跳和可爱善良的猬小弟等等。他们一起斗智斗勇、嬉戏打闹，一起坐着平飞船去探讨世界和宇宙中的未知奥秘，小到微观世界的原子大到宇宙大爆发。没有它们做不到的，只有它们想不到：从生物学到物理学，从万有引力再到宇宙混乱论...平博士它们总能通过亲身实践把枯燥乏味的诺贝尔科学知识变得生动并且有趣易懂。
电影在一个以驯服怪兽并以进行怪兽摔跤为乐趣的世界里，温妮试图跟随她父亲的脚步，把一个没有摔跤经验的怪兽变成一个摔跤选手的故事。
