Humbert Humbert, en trettiosju år gammal lärare i fransk litteratur, har en extraordinär förkärlek för nymfet, som han kallar dem, för charmiga flickor från nio till fjorton. Ett långt barndomsintryck gav honom denna underjordiska upplevelse, avlägsnande från mer mogna kvinnor. Bekännelsearomanen, skriven av Humbert, som är i fängelse, går tillbaka till sommaren 1947. Tio år tidigare, medan han bodde i Paris, gift han sig, men hans fru lämnade honom för en rysk emigrantöverste strax innan han flyttade till Amerika. Där deltog han i olika forskningsprojekt, behandlades för melankoli i sanatorier, och efter att ha lämnat nästa sjukhus hyrde han ett hus i Madame Charlotte Haze i New England. Dolores älskarinna har tolv år gamla dotter Lau, Lolita, en påminnelse om den barndomsförälskelsen till Humbert, vars förlust gav hans erotiska liv en så underlig riktning.
Humbert kontrollerar sidorna i hans dagbok om längtan efter Lolita när han plötsligt får reda på att hennes mamma skickar henne till ett sommarläger. Charlotte skriver ett brev till Humbert, som förklarar hans kärlek till honom, och kräver att lämna sitt hus om han inte delar hennes känslor. Efter en viss tvekan accepterar Humbert förslaget "att flytta från hyresgäster till samboer." Han gifter sig med sin mamma och glömmer inte för sin framtida styvdotter. Från och med nu kommer inget att hindra honom från att kommunicera med henne. Det visar sig emellertid att Charlotte efter bröllopet avser att skicka Lolita omedelbart efter lägret till ett pensionat och sedan till Beardsley College. Humberts planer smuldrar. När han simmar i en skogsjö vill han drunkna sin fru, men kan tyvärr inte ha fått veta att en konstnärgranne tittar på dem från kullen.
Fru Humbert hittar och läser sin mans dagbok och avslöjar honom helt. Medan han funderar på att han ska komma ur denna situation, springer Charlotte i tårar och ilska över vägen för att skicka brev och kommer under bilen.
Efter hans hustrus begravning går hjälten för Lolita. Efter att ha tagit på sig kläder till henne och sömntabletter informerar han flickan att hennes mamma befinner sig på sjukhuset inför en allvarlig operation. Efter att ha tagit Lolita från lägret kommer Humbert att ta henne till städer och hotell. I den första av dem ger han flickan sovpiller för att njuta av att hon sover. Sovpiller fungerar inte. Kvällen med plåga och obeslut av Humbert, som inte vågar röra vid Lolita, avslutas med hennes morgonuppvaknande och förförelse av sin styvfar. Till sistnämndas förvåning var Lolita inte en jungfru; senare "försökte" hon det med sonen till lägerchefen.
Intimitet förändrar Humberts förhållande till Lolita. Han upptäcker att hennes mamma är död. Sedan augusti 1947 reser de genom USA under hela året och byter motell, stugor och hotell. Hjälten försöker muta flickan med ett löfte om olika nöjen och hotar problem om hon utlämnar honom till polisen som förförare. Många sevärdheter i landet öppnar inför resenärer. Parallellt uppstår skandaler mellan dem. Paradise salighet lovar inte stabil lycka. I stället för att gömma sig någonstans i Mexiko vänder Humbert öster om Amerika för att skicka flickan till ett privat gymnastiksal i Beardsley.
1 januari 1949 fyller Lolita fjorton år. Hon förlorar redan delvis charmen med sin nymfetism, hennes ordförråd blir outhärdligt. Hon kräver pengar från Humbert för att tillfredsställa hans speciella önskemål, döljer dem så att han, som han misstänker att han har samlats, fly från honom. I gymmet börjar hon engagera sig i teater.Medan han repeterar stycket Enchanted Hunters, förälskas Lolita av sin författare, den berömda dramatiker Quilty, den oemotståndliga hjälten från reklamcigaretten Dromedary. Att känna att något var fel, tar Humbert Lolita från Beardsley en vecka före premiären.
Sommaren 1949 börjar deras sista resa till Amerika. Humbert är hemsökt av misstankar om hennes förråd. Han är rädd för att lämna Lolita länge ensam, kontrollerar pistolen, som han förvarar i kistan. En gång märker han en körsbärs-Cadillac som följer dem på avstånd. Hyrde någon en detektiv för att hålla reda på dem? Vad är den här kala mannen som Lolita pratade hastigt med? På vägen i städerna tittar de på pjäserna i Quilty och Damor Block. Deras förföljare byter bilar, vissa skådespelare finns i körsbärs-Cadillac. Lolita knep Humbert, leder honom vid näsan, tillsammans med medarbetare av sin nya älskare.
I Elphinstone tas Lolita till sjukhuset med hög feber. För första gången på två år separerades Humbert från sin älskade. Då blir han också sjuk. När han ska hämta Lolita från sjukhuset visar det sig att dagen innan hon åkte med sin "farbror".
Tre och ett halvt år går utan Lolita. Först rider Humbert i omvänd ordning i kölvattnet av sin uppfinningsrika motståndare. På hösten når han Beardsley. Fram till nästa vår, behandlas i ett sanatorium. Sedan träffar han en trettio år gammal naiv, öm och hjärnlös flickvän med namnet Rita, som räddade Humbert från en tvångströja. Han undervisar vid Cantrip University. Och slutligen hamnar han i New York, där han den 22 september 1952 får ett brev från Lolita. Hon rapporterar att hon är gift, att hon förväntar sig ett barn, att hon behöver pengar för att betala av sina skulder, eftersom hennes man åker med henne till Alaska, där han lovas jobb.
Humbert bestämmer adressen med stämpel och tar vapnet med sig och åker ut på vägen. Han hittar Lolita i en hytt i utkanten av en liten stad gift med en nästan döv krigsveteran. Hon avslöjar äntligen namnet på sin förförare: det här är dramatikern Claire Quilty, en fördömd geni som inte är likgiltig mot små barn. Hon trodde Humbert hade räknat ut det för länge sedan. Quilty, efter att ha stulit henne, körde till ranch och försäkrade att han under hösten skulle ha tur i Hollywood att försöka rollen. Men där väntade Lolita på berusning, droger, perversioner och grupporgier, där hon vägrade att delta, och kastades ut på gatan. Ytterligare hårt levande för ett levande, möte med en framtida make ...
Humbert erbjuder Lolita att omedelbart lämna sin man hos honom, hon vägrar, hon älskade aldrig honom. Humbert ger henne och sin man fyra tusen dollar - inkomst från sin avlidne mor - och jagar efter dramatiker Claire Quilty.
Han känner lite ånger för Lolita. Humbert återvänder till Ramzdel, där han bodde med Charlotte, överför all fastighet i namnet Lolita, tar reda på adressen till Quilty.
Sedan åker han till Parkington, där han tränger igenom sin fiendes slott, och med en pistol i sina händer leder han en halvt galet konversation med honom, omväxlande med skott, missbränder, missar, träffar, en kamp mellan två äldre och förfallna kroppar och läser domen i vers. Allt detta gör scenen med hämnd farcical. Quilty springer bort från sin bödel, han skjuter honom ... De nästa gästerna på Quilty dyker upp i huset, dricker sin vodka, utan att uppmärksamma uttalandet från Humbert att han dödade deras herre. Vid denna tidpunkt kryper en blodig Quilty ut på den övre plattformen, där han "fiklade kraftigt och klappade fenor; men snart ... frös - nu för alltid. " Humbert lämnar slottet.
”Lolita”, hans bekännelse, skriver han först på ett psykiatriskt sjukhus där hans sinne kontrolleras och sedan i fängelse i väntan på rättegång innan han dör av en hjärtattack. Strax efter Humbert dör Lolita också och löst sig själv på juldagen 1952 som en död tjej.
