Гумберт Гумберт, професор середнього віку, який відчуває сексуальний потяг до молодих дівчат. Він переїжджає до маленького містечка в Новій Англії, де винаймає кімнату у Шарлотти Хейз, вдови, яка має 12-річну доньку на ім'я Долорес, або Лоліта. Гумберт одразу зачаровується Лолітою, яку він називає "німфоманкою", і намагається зблизитися з нею, вдаючи, що цікавиться Шарлоттою. Він пише щоденник, де зізнається у своїх почуттях і фантазіях про Лоліту.
Шарлотта, однак, закохується в Гумберта і робить йому пропозицію. Гумберт неохоче погоджується одружитися з нею, сподіваючись, що це дозволить йому бути поруч з Лолітою. Він дізнається, що Шарлотта прочитала його щоденник і планує відправити Лоліту до школи-інтернату. Але не встигла вона це зробити, як загинула в автокатастрофі, залишивши Гумберта опікуном Лоліти. Гумберт забирає Лоліту з міста і каже їй, що її мати хвора і лежить у лікарні. Згодом він спокушає Лоліту і вступає з нею в сексуальні стосунки.