いつでも笑っていたいのに、なぜカナシミは必要なの?
新しい命の誕生とともに、頭の中で生まれる特別な存在──それは、“ヨロコビ”という“感情”。そして、人間が成長するにつれて、ヨロコビの仲間となる新たな“感情たち”が次々と生まれていく。11歳の少女ライリーの頭の中には“5つの感情たち”――ヨロコビ、イカリ、ムカムカ、ビビリ、そしてカナシミ──がいる。まだまだ未成熟な彼らにとって、ライリーを幸せにすることが、何よりも大事な使命。そして、感情たちの頭の中での行動は、日々のライリーの言動にドラマチックな影響を与え、彼女の人格を形成している。しかし、いつもライリーを悲しませることしかできない“カナシミ”の役割だけは、大きな謎に包まれていた…。
ある日、ライリーの家族は住み慣れた自然豊かなミネソタを離れ、都会のサンフランシスコで新たな生活をスタートさせる。新しい家、新しい学校、新しい友達……これまでとは異なる世界に戸惑ってばかりのライリー。そんなとき、ライリーの頭の中にいるヨロコビとカナシミに思いもよらぬハプニングが起こり、行方不明になってしまう。ヨロコビとカナシミの感情を失ったライリーは心を閉ざし、危機的な状態に…。彼らに残された時間は、あとわずか──早く何とかしなければ、ライリーの心が壊れてしまう! 絶体絶命に陥った感情たちは、ライリーを救うことができるのだろうか? そして、カナシミに隠された、驚きくべき<秘密>とは…!?