《頭腦特工隊2》已經在全球范圍內獲得了超過12.5億美元的票房收入，這一成績使它超越了《超人總動員2》，成為了皮克斯公司歷史上全球票房最高的動畫電影。截止目前，美國本土票房收入達到5.435億美元，而其他地區的票房收入則為7.08億美元。

這部動畫電影目前位列有史以來票房最高的動畫電影排行榜第四位，僅落后于《冰雪奇緣》（12.9億美元）、《超級馬里奧兄弟大電影》（13.6億美元）和《冰雪奇緣2》（14.5億美元）。值得一提的是，《冰雪奇緣》系列動畫電影是迪士尼公司的作品，而《超級馬里奧兄弟大電影》則是由照明娛樂和環球影業合作制作發行的作品。