В мультфильме "Головоломка 2" зритель вновь встретится с персонажами из первой части - Радостью, Печалью, Гневом, Страхом и Брезгливостью. Однако, на этот раз в голове девочки Райли начинают происходить странные изменения. Новая эмоция, Тревожность, появляется в ее жизни, и она неоднократно пытается завладеть контролем над мозгом. Ситуация...

История рассказывает о Норе, Джинни и Мэри, трёх лучших подругах детства, которые каждое лето вместе проводили в ночлежном лагере. Спустя годы, когда появляется возможность снова собраться вместе в летнем лагере, они все ею пользуются....