Coco juhlii meksikolaista perinnettä Dia de los Muertos (Kuolleiden päivä), juhlaa, jonka aikana muistetaan kaikkia esi-isiä. Miguel (Anthony Gonzalezin ääni) on nuori Meksikolaispoika, joka haaveilee muusikon urasta. Hänen sankarinsa on muusikko Ernesto De La Cruz (Benjamin Bratt), joka kuoli tapaturmaisesti ollessaan lavalla. Mama Coco (Ana Ofelia Murguía) on Miguelin isoisoäiti, joka asuu hänen, vanhempiensa ja isoäitinsä eli Abuelitan (Renee Victor) luona. Cocon isä Hector (Gael García Bernal) oli muusikko, joka jätti Cocon ja tämän äidin Imeldan (Alanna Ulbech) jatkamaan uraansa. Hector ei koskaan palannut, joten Imelda perusti kenkäbisneksen, joka on ollut perheessä siitä lähtien. Musiikki on kuitenkin kielletty kotitaloudessa, ja Abuelita panee tämän kiellon tiukasti täytäntöön.
Abuelita on hyvin vihainen huomatessaan, että Miguel on tehnyt oman kitaran ja aikoo osallistua kykykilpailuun. Hän murskaa kitaran, ja Miguel pakenee De La Cruzin haudalle. Haudan sisällä Miguel jotenkin siirtyy Kuolleiden maahan, jossa hän ei ole aivan elossa eikä aivan kuollut. Siellä hän tapaa esi-isänsä ja saa tietää tositarinan siitä, mitä hänen isoisoisoisälleen Hectorille tapahtui. Hän huomaa, että kuolleiden maa ei ole kovin erilainen kuin elävien maa, jossa rikkaat ja kuuluisat elävät (tai kuolleet) ovat köyhien ja unohdettujen joukossa. Miguel tapaa myös sankarinsa ja huomaa, ettei kaikki ole niin kuin hän luuli.