Coco feiert die mexikanische Tradition des Dia de los Muertos (Tag der Toten), ein Fest, bei dem alle Vorfahren in Erinnerung bleiben. Miguel (Stimme von Anthony Gonzalez) ist ein junger mexikanischer Junge, der davon träumt, Musiker zu werden. Sein Held ist Ernesto De La Cruz (Benjamin Bratt), ein Musiker, der auf der Bühne bei einem Unfall ums Leben kam. Mama Coco (Ana Ofelia Murguía) ist Miguels Urgroßmutter, die bei ihm, seinen Eltern und seiner Großmutter oder Abuelita (Renee Victor) lebt. Cocos Vater Hector (Gael García Bernal) war ein Musiker, der Coco und ihre Mutter Imelda (Alanna Ulbech) verließ, um seine Karriere fortzusetzen. Hector kehrte nie zurück, also gründete Imelda ein Schuhmachergeschäft, das seitdem in der Familie ist. Aber Musik wurde aus dem Haushalt verbannt, und Abuelita setzt dieses Verbot streng durch.
Abuelita ist sehr wütend, als sie entdeckt, dass Miguel seine eigene Gitarre gebaut hat und beabsichtigt, an einem Talentwettbewerb teilzunehmen. Sie zerschlägt die Gitarre und Miguel rennt zum Grab von De La Cruz. Im Inneren des Grabes gelangt Miguel irgendwie in das Land der Toten, wo er weder ganz lebendig noch ganz tot ist. Dort trifft er seine Vorfahren und erfährt die wahre Geschichte dessen, was mit seinem Ururgroßvater Hector passiert ist. Er entdeckt, dass sich das Land der Toten nicht sehr vom Land der Lebenden unterscheidet, mit den Reichen und Berühmten Lebenden (oder Toten) unter den Armen und Vergessenen. Miguel trifft auch seinen Helden und findet heraus, dass nicht alles so ist, wie er dachte.