Docter sử dụng một đội ngũ sáng tác trong quá trình phát triển cốt truyện cho bộ phim. Mặc dù hoạt hình là một ngành công nghiệp đang được thống trị bởi nam giới, một nửa xây dựng tác cốt truyện là phụ nữ, trong nỗ lực để có thêm những ý tưởng đa dạng.[8] Lựa chọn xây dựng bộ phim tập trung vào một bé gái đến từ một nghiên cứu khẳng định rằng nữ giới từ 11 đến 17 tuổi có được sự hòa hợp giữa biểu cảm và cảm xúc nhiều hơn các lứa tuổi và giới tính khác.[8] Ý tưởng về việc Riley chơi môn hockey đến từ Del Carmen khi ông nhấn mạnh rằng môn thể thao này rất phổ biến ở Minnesota. Họ cố gắng tránh xa những định kiến về sở thích của con gái, như váy hồng.[8] Những ý tưởng ban đầu của bộ phim là nhân vật chính Riley rơi vào trạng thái trầm cảm trầm trọng. Docter sau đó loại bỏ chúng do ông cảm thấy không được phù hợp.[6]

Đội ngũ sản xuất phim dành từ hai đến ba năm để phát triển các bảng truyện (storyboard) cho bộ phim. Sau mỗi ba tháng, các bảng truyện này được chiếu thử và nhận đánh giá, góp ý từ "Brain Trust," một nhóm nhỏ các nhà sáng tạo của Pixar kiểm soát việc phát triển tất cả các dự án phim.[12] Quá trình này được lặp lại từ bảy đến tám lần trước khi bộ phim được đưa vào quá trình sản xuất hoạt hình.[12] Các nhà làm phim nỗ lực tạo ra nhiều sự tương phản trong các nhân vật hết mức có thể.[8] Họ thấy rằng Joy là nhân vật phức tạp nhất để xây dựng do cô thể hiện một phạm vi rộng lớn "các cảm xúc hạnh phúc".[13] Tại hội nghị SIGGRAPH tháng 7 năm 2013, Docter nói câu chuyện là "một trong những thách thức lớn nhất tôi từng phải giải quyết", bởi bộ phim cần phải kể một cách đồng thời điều gì đang xảy ra với cô bé và điều gì đang xảy ra trong tâm trí cô.[14] Ý tưởng đầu tiên cũng là ý tưởng được thể hiện trong bộ phim sau này, đó là Joy níu giữ tuổi thơ quá lâu và việc đó gây ra những cú sốc và tổn thương về mặt tình cảm cho Riley.[15] Ban đầu, mâu thuẫn được tạo ra vào buổi biểu diễn trong lễ Tạ Ơn, nơi mà Riley muốn được chọn vào vai chính. Docter sau đó cho rằng ý tưởng này quá kỳ quái và nó đã được thay thế. Phải trải qua nhiều buổi chiếu thử sau đó, các nhà làm phim mới đến được với ý tưởng tạo ra một mâu thuẫn bên ngoài giúp cho bộ phim dễ dàng thể hiện hơn.[16]

Docter ước tính sẽ mất khoảng bốn năm cho quá trình phát triển bộ phim để có thể thành công trong việc xây dựng cấu trúc bên trong bộ não của Riley cũng như những khó khăn mà cô bé gặp phải.[16] Khái niệm về những "hòn đảo tính cách" giúp phát triển các phần cảm xúc cho bộ phim, khi chúng trực tiếp ảnh hưởng đến các sự kiện bên trong trí não cũng như cuộc sống của Riley.[15] Trong một bản phác thảo, các nhân vật lạc vào "Cánh đồng ý tưởng", nơi họ có thể "nuôi trồng các ý tưởng mới" giống như người nông dân.[16] Nhân vật Bing Bong - một người bạn tưởng tượng bị lãng quên - đến từ một bản phác thảo của bộ phim như một phần của trại tị nạn bên trong não của Riley.[15] Rất khó để có thể đạt được cung bậc cảm xúc chính xác cho bộ phim, ví dụ như người xem có thể không bị làm rối trí bởi bản chất của Joy hoặc cũng có thể cảm thấy tiêu cực bởi sự hỗn loạn mà cô khiến Riley gặp phải.[15] Rivera ghi nhận vai trò của Amy Poehler, người lồng tiếng cho Joy, cùng với ý tưởng về việc chuyển nhà, đã giúp cho bộ phim tìm được đúng cảm xúc.[15]

Một trong những phiên bản ban đầu của bộ phim tập trung vào việc Joy và Fear đi lạc cùng nhau, do việc này có vẻ là lựa chọn hài hước nhất. Vào tháng 7 năm 2012, dự án được chiếu thẩm định cho các nhà làm phim khác tại Pixar. Docter dần dần cảm thấy cốt truyện không hiệu quả, dẫn đến lo lắng rằng ông có thể bị sa thải. Docter bắt đầu coi mình như một thất bại, những thành công trước đó chỉ là do may mắn và cảm thấy rằng mình nên xin từ chức khỏi vị trí đạo diễn bộ phim.[10] Trong khi suy ngẫm về điều gì khiến ông nhớ nhất về Pixar, Docter kết luận rằng mình sẽ nhớ nhất về những người đồng nghiệp và những người bạn. Ông đi đến một bước ngoặt: đó là nhận ra rằng cảm xúc có nghĩa là liên kết mọi người với nhau và các mối quan hệ là thứ quan trọng nhất trong cuộc đời.[11] Ông quyết định thay thế Fear bằng Sadness, điều mà ông cảm thấy rất quan trọng để thay đổi. Ông gặp gỡ Rivera và Del Carmen vào tối hôm đó để giải thích về những thay đổi của mình trong kế hoạch và đã rất ngạc nhiên khi họ phản ứng tích cực với nó. Trong buổi chiếu thẩm định, ông thông báo với các cấp trên của mình rằng kế hoạch mới cho bộ phim đã sẵn sàng. Mặc dù phải trải qua một "khoảnh khắc sợ hãi", quá trình sản xuất của bộ phim vẫn được tiếp tục.[6]

Nhà biên kịch Michael Arndt làm việc với kịch bản của bộ phim trong khoảng một năm, gọi đó là "một ý tưởng cực kỳ sáng tạo nhưng cũng vô cùng thách thức". Tuy nhiên sau đó Arndt rời dự án vào đầu năm 2011, và cho biết rằng "Tôi biết quy trình làm việc của Pixar, có thể chẳng có một từ nào trong những thứ tôi đã viết sẽ được giữ lại trong kịch bản cuối cùng! Họ đã có các nhà biên kịch làm việc đó từ đầu."[17]