Humbert Humbert, en trettisju år gammel lærer i fransk litteratur, har en ekstraordinær forkjærlighet for nymfet, som han kaller dem, for sjarmerende jenter fra ni til fjorten. Et langt barndomsinntrykk ga ham denne underjordiske opplevelsen, og avverget fra mer modne kvinner. Tilståelsesromanen, skrevet av Humbert, som er i fengsel, stammer fra sommeren 1947. Ti år tidligere, mens han bodde i Paris, ble han gift, men kona forlot ham av hensyn til en russisk utvandrer oberst like før han flyttet til Amerika. Der deltok han i forskjellige forskningsprosjekter, ble behandlet for melankoli i sanatorier, og etter å ha forlatt neste sykehus, leide han et hus i Madame Charlotte Haze i New England. Elskerinnen til Dolores har tolv år gamle datter Lau, Lolita, en påminnelse om den barndommen kjærlighet til Humbert, hvis tapet ga hans erotiske liv en så merkelig retning.
Humbert sjekker sidene i dagboken hans om lengselen etter Lolita, da han plutselig finner ut at moren sender henne til en sommerleir. Charlotte skriver et brev til Humbert, som erklærer sin kjærlighet til ham, og krever å forlate huset hennes hvis han ikke deler hennes følelser. Etter litt nøling aksepterer Humbert forslaget "å flytte fra leietakere til samboere." Han gifter seg med moren sin, og glemmer ikke et øyeblikk sin fremtidige stedatter. Fra nå av vil ingenting hindre ham i å kommunisere med henne. Det viser seg imidlertid at Charlotte etter bryllupet har til hensikt å sende Lolita umiddelbart etter leiren til et internat, og deretter til Beardsley College. Humberts planer smuldrer. Mens han svømmer i en skogsjø, vil han drukne kona, men kan dessverre ikke ha fått vite at en kunstnernabo ser på dem fra åsen.
Fru Humbert finner og leser ektemannens dagbok og utsetter ham fullstendig. Mens han vurderer feber hvordan han skal komme seg ut av denne situasjonen, løper Charlotte i tårer og sinne over veien for å sende brev og kommer seg under bilen.
Etter konens begravelse går helten for Lolita. Etter å ha fått tak i klær til henne og sovepiller, opplyser han jenta om at moren hennes er på sykehuset foran en alvorlig operasjon. Etter å ha tatt Lolita fra leiren, tar Humbert henne til byer og hoteller. I den første av dem gir han jenta sovepiller for å glede seg over at hun sover. Sovepiller virker ikke. Humberts natt til pine og ubesluttsomhet, som ikke tør å berøre Lolita, slutter med morgenoppvåkningen og forførelsen av stefaren. Til sistnevnte så forbauset at Lolita ikke var en jomfru; mer nylig prøvde hun det med sønnen til sjefen for leiren.
Intimitet endrer Humberts forhold til Lolita. Han oppdager at moren hennes er død. Siden august 1947 reiser de gjennom USA gjennom året og skifter moteller, hytter og hotell. Helten prøver å bestikke jenta med et løfte om forskjellige gleder og truer problemer hvis hun gir ham til politiet som forfører. Tallrike severdigheter i landet åpner seg for reisende. Parallelt oppstår skandaler mellom dem. Paradise salighet lover ikke stabil lykke. I stedet for å gjemme seg et sted i Mexico, snur Humbert øst for Amerika for å sende jenta til en privat gymsal i Beardsley.
1. januar 1949 fyller Lolita fjorten år gammel. Hun mister allerede delvis sjarmen fra nymfetismen, ordforrådet hennes blir uutholdelig. Hun krever penger fra Humbert for tilfredsstillelse av hans spesielle ønsker, skjuler dem slik at han, som han mistenker at han har samlet seg, vil flykte fra ham. I gymsalen begynner hun å bli involvert i teater.Mens hun øver på skuespillet Enchanted Hunters, blir Lolita forelsket i forfatteren sin, den berømte dramatikeren Quilty, den uimotståelige helten i reklamesigaretten Dromedary. Å føle at noe var galt, tar Humbert med seg Lolita fra Beardsley en uke før premieren.
Sommeren 1949 begynner deres siste tur til Amerika. Humbert blir hjemsøkt av mistanker om svik hennes. Han er redd for å forlate Lolita i lang tid alene, sjekker pistolen, som han lagrer i kassen. En gang legger han merke til en kirsebær Cadillac som følger dem på avstand. Leide noen en detektiv for å holde rede på dem? Hva er denne skallige mannen som Lolita snakket med? På veien i byene ser de skuespillene til noen Quilty og Damor Block. Deres forfølger bytter bil, noen skuespillere blir funnet i kirsebær Cadillac. Lolita lurer Humbert, leder ham ved nesen sammen med medskyldige av sin nye kjæreste.
I Elphinstone blir Lolita ført til sykehuset med høy feber. For første gang på to år ble Humbert skilt fra sin elskede. Da blir han syk også. Når han skal hente Lolita fra sykehuset, viser det seg at dagen før hun dro sammen med sin "onkel".
Tre og et halvt år går uten Lolita. For det første rir Humbert i motsatt rekkefølge i kjølvannet av sin oppfinnsomme rival. Om høsten når han Beardsley. Inntil neste vår, behandlet i et sanatorium. Så møter han en tretti år gammel naiv, øm og hjerneløs kjæreste ved navn Rita, som reddet Humbert fra en tvangstrøye. Han underviser ved Kantripe University i et år. Og til slutt ender han opp i New York, der han den 22. september 1952 mottar et brev fra Lolita. Hun rapporterer at hun er gift, at hun forventer et barn, at hun trenger penger for å betale ned gjeldene, da mannen hennes skal med henne til Alaska, der han blir lovet jobb.
Humbert bestemmer adressen etter frimerke, og tar pistolen med seg, legger av gårde på veien. Han finner Lolita i en hytte i utkanten av en liten by gift med en nesten døve krigsveteran. Hun avslører til slutt navnet på forføreren sin: dette er dramatikeren Claire Quilty, et deprabert geni som ikke er likegyldig til små barn. Hun trodde Humbert hadde funnet ut av det for lenge siden. Quilty, etter å ha stjålet henne, kjørte til ranchen og forsikret at han ville være heldig om høsten til å prøve på rollen i Hollywood. Men der ventet Lolita på drukkenskap, narkotika, perversjoner og gruppeorgier, der hun nektet å delta, og ble kastet ut på gaten. Videre hardt arbeid for å leve, møte med en fremtidig mann ...
Humbert tilbyr Lolita å forlate mannen sin umiddelbart med ham, hun nekter, hun har aldri elsket ham. Humbert gir henne og ektemannen fire tusen dollar - inntekt fra hjemmet til sin avdøde mor - og går på jakt etter dramatikeren Claire Quilty.
Han føler litt anger for Lolita. Humbert returnerer til Ramzdel, der han bodde med Charlotte, overfører all eiendommen i navnet Lolita, finner ut adressen til Quilty.
Deretter drar han til Parkington, hvor han trenger inn i fiendens slott, og med en pistol i hendene fører han en halv vanvittig samtale med ham, vekslende med skudd, misfires, savner, treff, en kamp mellom to eldre og falleferdige kropper, mens han leser dommen i vers. Alt dette gjør at hevnstedet blir sånt. Quilty løper bort fra bødlen hans, han skyter ham ... De neste gjestene til Quilty dukker opp i huset, drikker vodkaen sin, uten å ta hensyn til uttalelsen fra Humbert om at han drepte deres herre. På dette tidspunktet kryper en blodig Quilty ut på den øvre plattformen, der han “fiklet tungt, klappet svømmeføtter; men snart ... frøs - nå for alltid. " Humbert forlater slottet.
"Lolita", tilståelsen hans, skriver han først på et psykiatrisk sykehus hvor sinnet blir sjekket, og deretter i fengsel i avvente av rettssak, før han dør av et hjerteinfarkt. Rett etter Humbert dør Lolita også, og løste seg første juledag 1952 som en død jente.