Trisdešimt septynerių metų prancūzų literatūros mokytojas Humbertas Humbertas turi nepaprastą potraukį nimfams, kaip jis juos vadina, žavioms mergaitėms nuo devynių iki keturiolikos. Ilgas vaikystės įspūdis jam suteikė šią pogrindinę patirtį, vengiant labiau subrendusių moterų. Kalėjime esančio Humberto parašytas išpažinties romanas buvo pradėtas 1947 m. Vasarą. Dešimt metų anksčiau, gyvendamas Paryžiuje, jis buvo vedęs, tačiau žmona jį paliko Rusijos emigranto pulkininko labui prieš pat persikeliant į Ameriką. Ten jis dalyvavo įvairiuose tyrimų projektuose, buvo gydomas melancholijos sanatorijose ir, palikęs kitą ligoninę, išsinuomojo namą madam Charlotte Haze Naujojoje Anglijoje. Dolores meilužė turi dvylikametę dukrą Lau, Lolitą, priminimą apie tą vaikystės meilę Humbertui, kurios praradimas jo erotiniam gyvenimui suteikė tokią keistą kryptį.
Humbertas tikrina savo dienoraščio puslapius apie ilgesį Lolitos geismui, kai staiga sužino, kad mama ją siunčia į vasaros stovyklą. Charlotte rašo laišką Humbertui, kuriame pareiškia savo meilę jam ir reikalauja palikti jos namus, jei jis nepritaria jos jausmams. Po tam tikrų dvejonių Humbertas priima pasiūlymą „pereiti nuo nuomininkų prie sugyventinių“. Jis ištekėja už savo motinos, nė akimirkos nepamiršdamas apie būsimą dukrą. Nuo šiol niekas netrukdys jam bendrauti su ja. Tačiau paaiškėja, kad po vestuvių Šarlotė ketina išsiųsti Lolitą iškart po stovyklos į internatą, o paskui į Beardsley koledžą. Humberto planai žlunga. Plaukdamas miško ežere, jis nori nuskęsti savo žmoną, bet, deja, negali sužinoti, kad kaimynas menininkas juos stebi nuo kalno.
Ponia Humbert suranda ir perskaito vyro dienoraštį ir visiškai jį paviešina. Karštligiškai svarstanti, kaip išeiti iš šios situacijos, Charlotte su ašaromis ir pykčiu bėga per kelią siųsti laiškų ir patenka po automobiliu.
Po žmonos laidotuvių herojus eina pas Lolitą. Pasiėmęs drabužius sau ir miego tabletes, jis informuoja merginą, kad jos motina yra ligoninėje sunkios operacijos išvakarėse. Išėmęs Lolitą iš stovyklos, Humbertas ketina vežti ją į miestus ir viešbučius. Pirmajame iš jų jis duoda mergaitei migdomųjų tablečių, kad ji galėtų miegoti. Miego tabletės neveikia. Humberto kankinimų ir neapsisprendimo naktis, kuris nedrįsta liesti Lolitos, baigiasi ryte prabudus ir suviliojus patėvį. Pastarosios nuostabai, Lolita nebuvo mergelė, neseniai ją „išbandė“ kartu su lagerio vadovo sūnumi.
Intymumas keičia Humberto ryšį su Lolita. Jis sužino, kad jos motina mirusi. Nuo 1947 m. Rugpjūčio mėnesio jie keliauja po visas JAV, keisdami motelius, kotedžus ir viešbučius. Herojus bando papirkti mergaitę pažadėdamas įvairių malonumų ir grasina nemalonumais, jei ji ją išduos policijai kaip viliojamąją. Keliautojai gali aplankyti daugybę šalies įžymybių. Lygiagrečiai tarp jų kyla skandalai. Rojaus palaima nežada stabilios laimės. Užuot pasislėpęs kažkur Meksikoje, Humbertas pasuka į rytus nuo Amerikos ir siunčia merginą į privačią gimnaziją Beardsley mieste.
1949 m. Sausio 1 d. Lolitai sukanka keturiolika metų. Ji jau iš dalies praranda nimfizmo žavesį, jos žodynas tampa nepakeliamas. Ji reikalauja pinigų iš Humberto už jo ypatingų norų patenkinimą, slepia juos taip, kad, kaip jis įtaria, susikaupusi, nuo jo pabėgtų. Gimnazijoje ji pradeda įsitraukti į teatrą.Repetuodama pjesę „Užburti medžiotojai“, Lolita įsimyli jos autorių, garsųjį dramaturgą Quilty, nenugalimą reklaminės cigaretės „Dromedary“ herojų. Pajutęs, kad kažkas ne taip, Humbertas pasiima Lolitą iš „Beardsley“ likus savaitei iki premjeros.
1949 m. Vasarą prasideda paskutinė jų kelionė į Ameriką. Humbertą persekioja įtarimai dėl jos išdavystės. Jis bijo ilgą laiką palikti Lolitą vienas, patikrina ginklą, kurį laiko dėžutėje. Pastebėjęs vyšnią „Cadillac“, einantį paskui juos. Ar kažkas pasamdė detektyvą, kad galėtų juos sekti? Kas yra tas plikas ponas, su kuriuo Lolita skubėjo kalbėtis? Kelyje miesteliuose jie stebi kažkokių Quilty ir Damor Block vaidinimus. Jų persekiotojas keičia automobilius, kai kurie veikėjai randami vyšninėje „Cadillac“. Lolita apgauna Humbertą, veda jam už nosies kartu su savo naujojo meilužio bendrininkais.
Elphinstone mieste Lolita išvežta į ligoninę esant karščiavimui. Pirmą kartą per dvejus metus Humbertas buvo atskirtas nuo savo mylimojo. Tada jis taip pat suserga. Kai jis ketina pasiimti Lolitą iš ligoninės, paaiškėja, kad dieną prieš tai ji išvyko pas „dėdę“.
Treji su puse metų praeina be Lolitos. Pirma, Humbertas važiuoja atvirkštine tvarka dėl savo išradingo varžovo. Rudenį jis pasiekia Beardsley. Iki kito pavasario gydoma sanatorijoje. Tuomet jis susitinka su trisdešimties metų naivia, švelnia ir be galvos smegenų mergina, vardu Rita, kuri išgelbėjo Humbertą nuo sąsiaurio. Metus dėsto Kantripe universitete. Ir galiausiai jis baigiasi Niujorke, kur 1952 m. Rugsėjo 22 d. Jis gauna laišką iš Lolitos. Ji praneša, kad yra vedusi, kad laukiasi vaiko, kad jai reikia pinigų, kad sumokėtų skolas, nes jos vyras vyksta su ja į Aliaską, kur jam žadamas darbas.
Humbertas nustato adresą antspaudu ir, pasiėmęs su savimi ginklą, leidžiasi į kelią. Jis randa Lolitą būryje mažo miestelio pakraštyje, vedęs beveik kurčią karo veteraną. Pagaliau ji atskleidžia savo gundančios pavardę: tai dramaturgė Claire Quilty, nuskurdęs genijus, neabejingas mažiems vaikams. Ji manė, kad Humbertas tai suprato seniai. Quilty, ją pavogusi, nuėjo į rančą, patikindama, kad jam pasiseks rudenį išbandyti vaidmenį Holivude. Bet ten Lolitos laukė girtavimas, narkotikai, iškrypimai ir grupinės orgijos, kuriose ji atsisakė dalyvauti ir buvo išmesta į gatvę. Tolesnis sunkus pragyvenimas, susitikimas su būsimu vyru ...
Humbertas siūlo Lolitai palikti vyrą iškart su juo, ji atsisako, ji niekada jo nemylėjo. Humbertas duoda jai ir vyrui keturis tūkstančius dolerių - pajamų iš mirusios motinos namų - ir eina medžioti dramaturgo Claire Quilty.
Jis jaučia šiek tiek gailesčio dėl Lolitos. Humbertas grįžta į Ramzdelį, kur gyveno su Charlotte, perduoda visą turtą Lolitos vardu, sužino Quilty adresą.
Tada jis eina į Parkingtoną, kur prasiskverbia pro priešo pilį ir su pistoletu rankose veda pusiau beprotišką pokalbį su juo pakaitomis su šūviais, netinkamais gaisrais, praleidimais, smūgiais, kova tarp dviejų pagyvenusių ir apleistų kūno, skaitant verdiktą stichijoje. Visa tai padaro keršto sceną įnirtingą. Kvilis bėga nuo savo mirties bausmės vykdytojo, jis šaudo jį ... Namuose pasirodo kiti Quilty svečiai, geria jo degtinę, nekreipdami dėmesio į Humberto pareiškimą, kad jis nužudė jų šeimininką. Šiuo metu kruvinas Quilty nuslinka ant viršutinės platformos, kur jis „smarkiai pasilenkė, plakstydamas pelekus; bet netrukus ... užšaldė - dabar amžiams “. Humbertas palieka pilį.
„Lolita“, jo prisipažinimas, jis pirmiausia rašo psichiatrinėje ligoninėje, kur tikrinamas jo protas, o po to kalėjime laukia teismo, prieš mirdamas nuo širdies smūgio. Netrukus po Humberto mirė ir Lolita, kuri 1952-ųjų Kalėdų dieną pasijuto negyva mergina.
