每个人的成长都绝非一帆风顺，莱莉也是这样。父亲因为工作原因举家搬迁到旧金山，莱莉也只得和曾经熟悉的生活说再见。和所有人一致，莱莉也是被她大脑里的五位情绪小人共同支配——乐乐、怕怕、怒怒、厌厌和忧忧。这五位情绪居住在莱莉脑海里的控制中心，在那里他们可以通过适当调配来指导莱莉的日常生活。然而搬来旧金山，全新的环境与生活都需要莱莉适应，混乱渐渐在控制中心里滋生。莱莉来到新学校的第一天，五位情绪就因为失控令莱莉在新同学面前出丑，混乱中乐乐和忧忧更被抛出控制中心，流落在莱莉的茫茫脑海。只留下怕怕、怒怒和厌厌的控制中心更加混乱，莱莉甚至无法与人进行正常沟通。乐乐和忧忧则要想尽办法要回到控制中心，力求在莱莉完全崩溃之前挽救她的生活以及家庭。
幕后花絮：
《头脑特工队》是由华特·迪士尼电影工作室、皮克斯动画工作室联合出品的3D动画电影，由彼特·道格特执导，艾米·波勒、比尔·哈德尔、敏迪·卡灵等联袂献声配音。
《头脑大作战》由《飞屋环游记》、《怪兽大学》导演彼得·道格特执导，《玩具总动员3》编剧执笔，故事聚焦人脑的运作机理及意识的形成，探索人类的内在精神世界。导演在接受采访时曾透露影片让人重新反思成长的过程，而将情绪拟人化的构思也十分独特，不少影迷看好《头脑大作战》。
关于《头脑特工队》你应该知道的20件事
1. 导演指出片中每种情绪都有特定形状，“愉悦”是星形的，“悲伤”像颗眼泪，“愤怒”如同火砖，“恐怖”像赤裸神经元，“厌恶”像西兰花——这不是在黑西兰花，导演声称是自己是西兰花爱好者。
2. 影片与福克斯电视台喜剧电视剧《赫曼的大脑》(1991-1994)创意类似，电视剧中，四名演员分别代表主人公赫曼的“智慧”、“感性”、“欲望”以及“焦虑”。
3. 《头脑特工队》是皮克斯动画出品的第15部长片；也是彼特·道格特继《机器人总动员》和《飞屋环游记》之后执导的第三部作品。
4. 在《头脑特工队》之前，皮克斯只有3部电影被评为PG家长指引观看等级（其它为全年龄等级）。
5. 彼特·道格特从自己女儿的成长经历中找到了创作这部电影的灵感。
6. 彼特·道格特强调影片创作难度大，因为必须完成两条故事线的讲述，封面是主人公小女孩的现实世界与脑中世界。
7. 编剧组一共考虑了27种不同的情绪，最终只挑选出五种，使得故事更简化。另外一些非常重要的情绪包括“惊异”、“骄傲”、“信任”等没能出现。
8. 影片三位配音主演曾出演过NBC喜剧《办公室》，其中敏迪·卡灵、菲利斯·史密斯是常驻演员，比尔·哈德尔曾客串。
9. 迈克·吉亚奇诺第五次为皮克斯电影配乐，之前与彼特·道格特合作的《飞屋环游记》曾获奥斯卡最佳配乐奖。
10. 美工设计师拉夫·埃格尔斯顿为这部影片花费五年半时间，这是他参与的工作时间最长、难度最大的电影。
11. 《头脑特工队》的动画师团队只有45人，这是皮克斯之前长片动画师团队规模的一半。
12. 影片背景设置在洛杉矶，Riley的家是一个真实存在的地方。在电影中，房子的地址被改为皇家街21号(21 Royal St)，在迪士尼乐园中，这个地址是位于Club 33附近的一个私人餐厅。
13. 情绪小人的指挥总部内充满了记忆球，而记忆球中的场景其实都来自于《飞屋环游记》最感人的“婚姻生活”桥段。
14. 在莱莉和父母搬家去旧金山的路上，他们遇见了一群停在电话线上的小鸟，它们可是来自本片艺术指导拉夫·埃格尔斯顿2000年创作的短片《鸟！鸟！鸟！》哦。
15. 莱莉教室中的地球仪在三部《玩具总动员》中都曾出现过。
16. 莱莉的一个同学穿着一件印有《玩具总动员》角色的衣服。
17. 影片背景中，一些驰骋在旧金山街道上的车辆都贴着来自《赛车总动员》的贴纸。
18. 莱莉爸爸的新公司叫“布朗”（Brang），这在英语中是个无意义的单词，有意起这个听起来像创业公司的名字就是为了使它能与湾区的创业氛围搭调。
19. 旧金山一个停车咪表上写着：“请投入25美分或1美元硬币，或者用‘火人节’期间物品交换。”
20. 为了向华特·迪士尼家族博物馆致敬，片中莱莉在旧金山的冰球场地址，就是现实生活中华特迪士尼家族博物馆的位置。
本片共获提名3次
青少年选择奖
青少年选择奖(2015；第17届) 提名：3
提名
·青少年选择奖-最佳夏日电影女星艾米·波勒 Amy Poehler
·青少年选择奖-最佳夏日电影
·青少年选择奖-最佳电影怒火戏刘易斯·布莱克 Lewis Black
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