영화의 롤리타는 원형콘텐츠와 유사하게 조숙하고 유혹적인 소녀이다. 그녀는 중년 남성과의 관계에서 희생당하며 유년시절을 잃고 어린 나이에 죽게 된다. 롤리타는 험버트의 시각으로 대상화되나 주체적인 행동을 하는 조숙한 소녀로 구현된다. 12세의 돌로레스 헤이즈(롤리타의 본명)는 어머니와 함께 뉴잉글랜드의 작은 도시에서 살고 있다. 어느 날 그녀는 자신의 집에 하숙을 하러 온 영문과 교수 험버트 험버트를 만난다. 그녀는 자신을 귀여워하는 그와 장난을 치고 친구같이 지내지만 어머니의 성화에 못 이겨 여름캠프에 떠난다. 그녀는 자신을 데리러 온 험버트에게 어머니가 병으로 입원해있다는 소식을 듣고 병원을 향해 자동차 여행을 떠난다. 가는 길에 들른 모텔에서 그녀는 험버트에게 캠프에서 순결을 잃은 경험을 말하며 섹스를 유도한다. 이 모텔에서 그녀는 유명 극작가 클레어 퀼티와 만나 험버트를 떠날 계획을 몰래 세우며 퀼티와 틈틈이 연락한다. 그녀는 어머니가 죽었음을 알게 되고 의지할 곳은 험버트 밖에 없는 상황에 처하게 되자 험버트가 가르치는 대학이 있는 도시로 이사한다. 그곳에서 그녀는 새로이 학교를 다니지만, 험버트가 점점 그녀를 속박하며 독점하려 하자 험버트 몰래 또래들과 놀러 다니고 그의 반대를 무릅쓰고 퀼티가 연출하는 연극에 출연한다. 돌로레스는 험버트를 속여 아프다고 병원에 입원을 한 뒤 퀼티와 함께 병원에서 퇴원해 험버트를 떠난다. 그 뒤로 그녀는 퀼티와 사랑에 빠져 스튜디오에 가서 지내지만 그가 시키는 포르노 영화 출연을 거절하자 곧바로 그의 집에서 쫓겨난다. 그 후 그녀는 자신의 과거에 대해 전혀 알지 못하는 소박하고 착한 남자 리쳐드 쉴러를 만나 결혼한다. 직업을 찾아 쉴러와 알라스카로 떠나기 위한 자금이 필요해진 그녀는 험버트에게 3년 만에 편지를 보내 돈을 빌려달라고 부탁한다. 그녀는 자신의 집으로 찾아온 험버트를 만나 그에게 많은 돈을 받지만 여전히 자신에게 사랑을 고백하며 데려가고자 하는 험버트에게 이별을 고한다. 그녀는 그해 크리스마스에 아이를 출산하다 짧은 생을 마감한다.