十二歲的米哥住在墨西哥聖塞西莉亞一個小村莊，村裏洋溢着慶祝亡靈節的氣氛。米哥的曾外曾外祖父（高祖父）為了實現音樂夢想，離鄉背井、拋妻棄女，於是曾外祖母（高祖母）伊美黛就禁止李維拉一家（Riveras）後代接觸音樂而從事製鞋家業[註 3]。然而，米哥從小就夢想成為一名音樂家，就像他的偶像曲臣一樣。曲臣是以《Remember Me》一曲成名的流行歌手和電影明星[註 4]，但他不幸在1942年的演唱會現場發生意外被鐘給砸死。在親戚裏面，只有米哥的曾外祖母Coco不反對音樂，所以米哥很喜歡她。米哥無意發現亡靈節供桌上一張破損的相片有曾外祖母、高祖父母的合影，但是高祖父的臉被撕掉了。不過他察覺高祖父所持有的結他是音樂家曲臣的，便深信高祖父就是萬世巨星曲臣。大喜過望的米哥拿着結他告訴家人要參加選秀比賽，奶奶得知大發雷霆將結他奪過來摔爛，米哥為此傷心奪門而出。讓奶奶和全家人整夜都在瘋狂地去找他。

為了參加選秀比賽，米哥把腦筋動到曲臣的結他上，偷偷潛入他的陵墓。拿起結他輕彈了一下，突然就在現實世界消失、人們都看不到他，除了米哥的朋友，一隻流落街頭的墨西哥無毛犬叫做豆丁（Dante）[註 5]。在墓地裏，米哥遇到他死去的親人都變成骷髏，他們很驚訝的看着米哥，覺得米哥的出現和伊美黛不能去現實世界有關，所以他把米哥帶到「極樂園」（Land of the Dead），一個死去的人生活的地方。只有在亡靈節的時候，已故的親人才能去現實世界和生者團聚。

在極樂園，伊美黛、米哥和他的親人發現伊美黛不能去現實世界，是因為在亡靈節供奉的相片中伊美黛的肖像被米哥從祭壇上取走並帶在身上。米哥必須在日出前離開，否則他會變成骷髏永遠待在那裏。唯一能回到現實世界的方法，就是要有一片帶着親人祝福的萬壽菊花瓣[註 6]；伊美黛同意讓米哥回家，但是條件是米哥放棄自己的音樂夢想。米哥回到陵墓不放棄依舊拿着結他要去參加比賽，結果又回到極樂園，表明拒絕放棄音樂夢想而逃離。隨後米哥巧遇阿德，一心想到現實世界中的人。米哥聲稱曲臣是他唯一的親人，阿德同意幫助他找到曲臣，米哥就可以繼續堅持自己的夢想；交換條件是、米哥同意把阿德的相片放在他家供桌當中，這樣他就可以通過連接極樂園和現實世界中的橋。

接近曲臣的方法是參加音樂比賽，獎品是曲臣的宮殿入場券。阿德要從他的朋友脆脆那裏借結他，好讓米哥參賽。阿德從脆脆口中得知他沒有親戚可以記住他，很快地要在極樂園永久消失，脆脆要求阿德陪他最後合唱他喜歡的歌曲來換取結他作為條件。阿德與脆脆合唱之後，脆脆答應把結他借給阿德然後跟他擁抱不久然後就消失了，米哥發現脆脆消失後，他才知道如果亡靈在現實世界中所有人遺忘它的時候就會真正的消失。不過他同意在比賽中用脆脆的結他來改變阿德的命運。阿德把米哥的臉畫成了骷髏的形狀，這樣他就可以自由行走在城市而不被家人發現。最終他們贏得了音樂比賽。但同時伊美黛靠着她的靈獸比比塔（Pepita）也跟蹤著米哥[註 7]。阿德發現米哥可以隨時回到現實世界，他要求米哥回親戚那裏而發生爭論。為此米哥離開阿德和豆丁決心獨自潛入曲臣的宮殿去找曲臣。

在宮殿的米哥告訴曲臣，他就是其玄孫。曲臣歡迎米哥的到來，要給他帶有祝福的萬壽菊花瓣時，阿德也潛入宮殿透露他曾是著名的歌手和作曲家，是曲臣的搭檔。宮殿螢幕播放着似曾相識的片段，讓阿德回想起他去世的那天決定放棄音樂產業與家人在一起，可是曲臣卻憤而毒殺阿德還偷走他的歌曲和結他藉此成名。曲臣把阿德的相片收進上衣口袋，並派人把阿德和米哥推進一個巨大的洞穴湖泊中。

在洞穴裏，米哥意識到家人的目的並希望與他們和解；阿德則道出他想過橋的主要原因是再次看到女兒Coco，米哥終於知道阿德其實就是他真正的高祖父與偶像。他從阿德口中得知唯一還記得阿德的健在者Coco的記憶力正在衰退，阿德開始逐漸消失，如果阿德在太陽升起時仍無法讓Coco記得他，他就會永遠消失。在豆丁的幫助下，伊美黛駕着比比塔發現米哥、和阿德重逢；且豆丁因幫助米哥他們脫困也變成了靈獸。米哥說服伊美黛和她的家人來幫助他從曲臣身上搶到阿德的相片，然後把所有的真相全部都說出來。伊美黛與她的家人獲得真相後決定幫助米哥從曲臣手上奪回阿德的相片，在米哥一夥人成功闖入曲臣的演唱會，伊美黛試圖拿回阿德的相片卻陰錯陽差在曲臣的舞台上演唱可是卻失敗了。現場轉播中憤怒的曲臣把米哥從高處丟下(此場面也間接讓觀眾親眼目睹了曲臣的惡劣本性)，所幸比比塔救回米哥，不過阿德的相片卻掉進洞穴湖裏。不知早已被米哥的祖先們，合力將自身惡行公諸於世的曲臣重返舞台時被粉絲給唾棄，比比塔發威將曲臣踹去撞宮殿的大鐘，曲臣如生前般再次被大鐘砸在他身上令現場歡聲雷動。

但是太陽緩緩升起，阿德開始慢慢消失。阿德要求米哥讓他的女兒Coco永遠都不會忘記他，米哥向阿德承諾要讓Coco永遠會記得他。然後伊美黛送米哥回聖塞西莉亞。回到現實世界後，米哥拿起原屬阿德的結他跑回家讓遲鈍的曾祖母Coco回憶起阿德然後含淚彈唱歌曲《Remember Me》。這是阿德曾深情獻給他的女兒Coco的歌曲，觸發Coco的記憶而跟着唱起來，Coco從抽屜取出一個信封袋，裏面內有合照中阿德缺失的臉那一角，她和米哥分享她對爸爸阿德的一些回憶，讓一家大團圓和解。

一年之後的亡靈節，米哥向家族新成員小妹介紹先人，當中也有已故的曾祖母Coco。由於Coco儲存家書有曲臣偷走阿德作品的關鍵證據，曲臣受到世人貼上忘記你（Forget you）的牌子鄙棄，而阿德獲得平反。在極樂園的阿德和她的女兒Coco一家通過菊瓣橋和親人團聚，米哥為在世及已逝親人彈唱，豆丁和貓咪型態的比比塔都是米哥家庭的一分子，故事完美結束。