《腦筋急轉彎》最初於2015年5月在第68屆坎城影展上舉行首映，接著於同年6月19日在北美地区上映。電影上映後獲得的好評如潮，許多影評都稱讚其出色的劇本、主題、配樂和配音團隊——特別是波勒、史密斯和坎德等人——以及電影創新的構想。該片上映後的第一週即獲得約9040萬美元的票房收入，並創下了原創電影（非續集或改編自其它作品）中首週票房的紀錄；最終，它在全球總共獲得約8.57億美元的票房收入。《腦筋急轉彎》亦獲得了不少榮譽，包括英国电影学院奖、金球獎、评论家选择奖、安妮獎、卫星奖以及奧斯卡最佳動畫片獎等。