Riley, adolescente depuis peu, au moment où le Quartier Cérébral doit être démoli pour faire place à un événement totalement inattendu : de nouvelles Émotions ! Joie, Tristesse, Colère, Peur et Dégoût, qui ont longtemps su contrôler les choses avec succès, ne savent pas comment...
Convaincus qu'ils feraient mieux de s'occuper eux-mêmes de leur propre éducation, les enfants Willoughby élaborent un plan sournois pour envoyer leurs parents, trop égoïstes, en vacances. La fratrie se lance alors dans une aventure virevoltante pour découvrir ce que signifie vraiment la...