Humbert Humbert, um professor de literatura francesa de 37 anos, tem uma propensão extraordinária por ninfas, como ele as chama, por meninas encantadoras dos nove aos quatorze anos. Uma longa impressão de infância o dotou dessa experiência subterrânea, afastando-se de mulheres mais maduras. O romance de confissão, escrito por Humbert, que está na prisão, remonta ao verão de 1947. Dez anos antes, enquanto morava em Paris, ele era casado, mas sua esposa o deixou por causa de um coronel emigrante russo pouco antes de se mudar para a América. Lá, ele participou de vários projetos de pesquisa, foi tratado de melancolia nos sanatórios e, depois de deixar o hospital seguinte, alugou uma casa em Madame Charlotte Haze, na Nova Inglaterra. A amante de Dolores tem a filha de doze anos, Lau, Lolita, um lembrete do amor de infância de Humbert, cuja perda deu à vida erótica uma direção tão estranha.
Humbert verifica as páginas de seu diário sobre o desejo de Lolita, quando de repente descobre que sua mãe a envia para um acampamento de verão. Charlotte escreve uma carta para Humbert, que declara seu amor por ele, e exige sair de casa se ele não compartilhar seus sentimentos. Depois de alguma hesitação, Humbert aceita a proposta "de passar de inquilinos para coabitantes". Ele se casa com a mãe, nem por um momento esquecendo sua futura enteada. De agora em diante, nada o impedirá de se comunicar com ela. No entanto, após o casamento, Charlotte pretende enviar Lolita imediatamente após o acampamento para uma pensão e depois para o Beardsley College. Os planos de Humbert estão desmoronando. Ao nadar em um lago da floresta, ele quer afogar sua esposa, mas infelizmente não pode ter aprendido que um artista vizinho os observa da colina.
A sra. Humbert encontra e lê o diário do marido e o expõe completamente. Enquanto ele está considerando febrilmente como sair dessa situação, Charlotte, em lágrimas e raiva, corre pela estrada para enviar cartas e fica embaixo do carro.
Após o funeral da esposa, o herói vai para Lolita. Depois de pegar roupas para ela e pílulas para dormir, ele informa à garota que sua mãe está no hospital às vésperas de uma operação séria. Tendo tirado Lolita do campo, Humbert a levará para cidades e hotéis. No primeiro deles, ele dá à menina pílulas para dormir para que ela durma. Pílulas para dormir não funcionam. A noite de tormento e indecisão de Humbert, que não se atreve a tocar Lolita, termina com o despertar da manhã e a sedução do padrasto. Para espanto dos últimos, Lolita não era virgem; mais recentemente, “tentou” com o filho do chefe do campo.
A intimidade muda o relacionamento de Humbert com Lolita. Ele descobre que a mãe dela está morta. Desde agosto de 1947, viajam pelos Estados Unidos ao longo do ano, trocando motéis, cabanas e hotéis. O herói tenta subornar a garota com uma promessa de vários prazeres e ameaça problemas se ela o extraditar para a polícia como sedutora. Inúmeros pontos turísticos do país abrem diante dos viajantes. Paralelamente, escândalos ocorrem entre eles. A felicidade do paraíso não promete felicidade estável. Em vez de se esconder em algum lugar do México, Humbert vira para o leste da América para enviar a garota para um ginásio particular em Beardsley.
1 de janeiro de 1949 Lolita faz 14 anos. Ela já perde parcialmente o charme de seu ninfetismo, seu vocabulário está se tornando insuportável. Ela exige dinheiro de Humbert para a satisfação de seus desejos especiais, esconde-os para que, como ele suspeita, tendo acumulado, ele escape dele. No ginásio, ela começa a se envolver em teatro.Enquanto ensaiava a peça Enchanted Hunters, Lolita se apaixona por seu autor, o famoso dramaturgo Quilty, o herói irresistível do cigarro publicitário Dromedary. Percebendo que algo estava errado, Humbert leva Lolita de Beardsley uma semana antes da estreia.
No verão de 1949, começa sua última viagem à América. Humbert é assombrada por suspeitas de sua traição. Ele tem medo de deixar Lolita por um longo tempo sozinho, checa a arma, que ele guarda na caixa. Uma vez que ele percebe um Cadillac cereja seguindo-os à distância. Alguém contratou um detetive para acompanhá-los? O que é esse cavalheiro careca com quem Lolita estava falando às pressas? Na estrada das cidades, eles assistem às peças de alguns Quilty e Damor Block. Seu perseguidor muda de carro, alguns atores são encontrados no Cadillac cereja. Lolita engana Humbert, o leva pelo nariz junto com os cúmplices de seu novo amante.
Em Elphinstone, Lolita é levada para um hospital com febre alta. Pela primeira vez em dois anos, Humbert foi separado de sua amada. Então ele fica doente também. Quando ele vai buscar Lolita no hospital, acontece que no dia anterior ela saiu com seu "tio".
Três anos e meio passam sem Lolita. Primeiro, Humbert monta na ordem inversa na sequência de seu rival inventivo. No outono, ele chega a Beardsley. Até a próxima primavera, tratada em um sanatório. Então ele conhece uma namorada ingênua, tenra e sem cérebro de trinta anos chamada Rita, que salvou Humbert de uma camisa de força. Ele ensina na Universidade de Kantripe por um ano. E finalmente ele acaba em Nova York, onde em 22 de setembro de 1952 ele recebe uma carta de Lolita. Ela relata que é casada, que está esperando um filho, que precisa de dinheiro para pagar suas dívidas, pois o marido a acompanha no Alasca, onde lhe é prometido um emprego.
Humbert determina o endereço por carimbo e, levando a arma consigo, parte para a estrada. Ele encontra Lolita em uma cabana nos arredores de uma pequena cidade casada com um veterano de guerra quase surdo. Ela finalmente revela o nome de seu sedutor: esta é a dramaturga Claire Quilty, um gênio depravado que não é indiferente a crianças pequenas. Ela pensou que Humbert havia descoberto isso há muito tempo. Quilty, depois de roubá-la, dirigiu para o rancho, garantindo que no outono ele teria sorte em Hollywood de tentar o papel. Mas lá Lolita estava esperando por embriaguez, drogas, perversões e orgias de grupo, das quais ela se recusava a participar, e foi jogada na rua. Vida mais difícil para viver, encontro com um futuro marido ...
Humbert oferece a Lolita que deixe seu marido imediatamente com ele, ela se recusa, ela nunca o amou. Humbert dá a ela e ao marido quatro mil dólares - renda da casa de sua mãe falecida - e vai caçar a dramaturga Claire Quilty.
Ele sente um pouco de remorso por Lolita. Humbert retorna a Ramzdel, onde morava com Charlotte, transfere toda a propriedade em nome de Lolita e descobre o endereço de Quilty.
Então ele vai para Parkington, onde ele penetra o castelo ancestral de seu inimigo, e com uma pistola nas mãos conduz uma conversa meio louca com ele, alternando com tiros, falhas de ignição, erros, acertos, uma luta entre dois idosos e corpos em ruínas, lendo o veredicto no verso. Tudo isso torna a cena da vingança ridícula. Quilty foge de seu carrasco, ele atira nele ... Os próximos convidados de Quilty aparecem em casa, bebem sua vodka, sem prestar atenção à declaração de Humbert de que ele matou o mestre deles. Nesse momento, Quilty ensanguentado rasteja para a plataforma superior, onde ele “mexe pesadamente, batendo palmas; mas logo ... congelou - agora para sempre. " Humbert deixa o castelo.
"Lolita", sua confissão, ele escreve primeiro em um hospital psiquiátrico, onde sua mente é checada, e depois na prisão aguardando julgamento, antes de morrer de um ataque cardíaco. Logo após Humbert, Lolita também morre, resolvendo-se no dia de Natal de 1952 como uma menina morta.