随着年龄的增长，出现了蓝色的胖胖的总是一脸忧郁的Sadness、红色的暴躁的动不动头发就喷火的Anger、绿色的高傲的总是一脸不屑的Disgust和紫色的胆小的神经敏感的Fear，他们和永远乐观精力充沛的Joy一起对莱莉所遇到的外部刺激输出情绪，而莱莉的每段记忆就成了一个有情绪色彩的记忆球。
由于离开熟悉的环境和熟悉的朋友，莱莉变得情绪十分不稳定，因为一段快乐记忆被悲伤小人Sadness染指，Joy与Sadness被情绪输出设备误抛到大脑控制中心外面，失去了这两个情绪的控制中心一团乱，愤怒、厌恶和恐惧只是可爱的小情绪，性格鲜明但都心地善良，为了让莱莉恢复快乐也是尝尽办法，但是因为情绪失衡，他们的做所谓反而让莱莉更加孤僻叛逆。
一系列的连锁反应造成了情感乐土的坍塌，正在努力尝试回到控制中心的Joy和Sadness也因此遇到了大脑中的种种境遇。她们遇见了莱莉小时候想象出的最好的朋友小粉象、幻想过的完美男朋友，经历了被关在记忆大门之外的噩梦之境、每晚负责莱莉梦境的电影梦工厂，以小粉象的自我牺牲和五座情感乐园的坍塌为代价回到控制中心，Joy将所有的快乐记忆球交给Sadness，当那些明快的记忆最终染上悲伤的色彩，爱的力量才在其中显现出来，将越走越远的莱莉带回爱着她的人身边。
《脑中小小人》今日引爆戛纳 赢喜爱与掌声，
这段经历终于让小小人们懂得了一个道理：不要否认任何一种情绪，“厌恶”刻薄却也机智、“悲伤”消极却也善良、“愤怒”冲动但很果敢、“害怕”胆小却谨慎，只有“快乐”是远远不够的，五种情绪缺一不可，融合后才更平衡。
在这段经历之后，莱莉并没有回归简单的快乐，而是向前一步踏上成长的必经之路。情绪中心里不再产生颜色单一纯净的记忆球，所有的记忆球都带上混合的色彩。这是成长的代价，但这也是成长的美妙。
