Райли - обычная одиннадцатилетняя школьница, и, как у каждого из нас, её поведение определяют пять базовых эмоций: Радость, Печаль, Страх, Гнев и Брезгливость. Эмоции живут в сознании девочки и каждый день помогают ей справляться с проблемами, руководя всеми её поступками. До поры до времени эмоции живут дружно, но вдруг оказывается, что Райли и её родителям предстоит переезд из небольшого уютного городка в шумный и людный мегаполис. Каждая из эмоций считает, что именно она лучше прочих знает, что нужно делать в этой непростой ситуации, и в голове у девочки наступает полная неразбериха. Чтобы наладить жизнь в большом городе, освоиться в новой школе и подружиться с одноклассниками, эмоциям Райли предстоит снова научиться работать сообща…
Впервые студия «Pixar» сообщила о «Головоломке» в 2011 году: «Режиссёр Пит Доктер готовит новый удивительный мультфильм, который исследует то, о чём все знают, но никто никогда не видел - мир человеческого разума». Международная премьера «Головоломки» состоится в рамках
Каннского кинофестиваля 2015 года.
В России персонажей «Головоломки» озвучили: популярная певица Натали (Радость), телеведущий и актёр Дмитрий Нагиев (Гнев), теле- и радиоведущая Ксения Собчак (Брезгливость), российские актёры театра и кино Олеся Железняк (Печаль), Владимир Епифанцев (Страх) и Максим Виторган (Бинго-Бонго).