Humbert Humbert, un profesor de literatură franceză în vârstă de treizeci și șapte de ani, are un nemaipomenit extraordinar pentru nymphet, așa cum le numește el, pentru fetele fermecătoare de la nouă la paisprezece ani. O impresie îndelungată în copilărie l-a înzestrat cu această experiență subterană, evitând femeile mai mature. Acțiunea romanului de mărturisire, scrisă de Humbert, aflat în închisoare, datează din vara anului 1947. Zece ani mai devreme, în timp ce locuia la Paris, era căsătorit, dar soția sa l-a părăsit de dragul unui colonel rus emigrant chiar înainte de a se muta în America. Acolo a luat parte la diferite proiecte de cercetare, a fost tratat pentru melancolie în sanatorii și, după ce a părăsit următorul spital, a închiriat o casă în Madame Charlotte Haze din Noua Anglie. Amanta lui Dolores are fiica Lau, Lolita, în vârstă de doisprezece ani, o amintire a acelei iubiri din copilărie a lui Humbert, a cărei pierdere i-a dat vieții erotice o direcție atât de ciudată.

Humbert verifică paginile jurnalului său despre pofta dorită pentru Lolita, când află brusc că mama ei o trimite într-o tabără de vară. Charlotte scrie o scrisoare către Humbert, care îi declară dragostea pentru el și cere să părăsească casa ei dacă nu împărtășește sentimentele ei. După o oarecare ezitare, Humbert acceptă propunerea „de a trece de la chiriași la locuitori”. Se căsătorește cu mama sa, fără să uite nici o clipă de viitoarea lui fiică vitregă. De acum înainte, nimic nu-l va împiedica să comunice cu ea. Cu toate acestea, se dovedește că, după nuntă, Charlotte intenționează să o trimită pe Lolita imediat după tabără la o pensiune, și apoi la Beardsley College. Planurile lui Humbert se prăbușesc. În timp ce înota într-un lac forestier, vrea să-și înece soția, dar nu poate, din păcate, să fi aflat că un vecin artist îi urmărește de pe deal.

Doamna Humbert găsește și citește jurnalul soțului ei și îl expune complet. În timp ce se gândește febril la modul de a ieși din această situație, Charlotte în lacrimi și furie aleargă peste drum pentru a trimite scrisori și a urcat sub mașină.

După înmormântarea soției, eroul pleacă spre Lolita. După ce s-a apucat de haine pentru ea și de somnifere, el o informează pe fată că mama ei este în spital în ajunul unei operații grave. După ce a luat-o pe Lolita din tabără, Humbert o va duce în orașe și hoteluri. În primul dintre ele, el îi oferă fetei pastile de dormit pentru a se bucura de somnul ei. Pastilele de dormit nu funcționează. Noaptea de chin și indecisie a lui Humbert, care nu îndrăznește să o atingă pe Lolita, se încheie cu trezirea și seducerea tatălui ei vitreg. Spre uimirea acesteia din urmă, Lolita nu era virgină, mai recent, „a încercat-o” cu fiul șefului taberei.

Intimitatea schimbă relația lui Humbert cu Lolita. El descoperă că mama ei este moartă. Din august 1947, călătoresc pe teritoriul Statelor Unite pe tot parcursul anului, schimbând moteluri, căsuțe și hoteluri. Eroul încearcă să-l mituiască pe fată cu o promisiune de diverse plăceri și amenință necazuri dacă îl extrădește la poliție ca seducător. Numeroase obiective turistice ale țării se deschid înaintea călătorilor. În paralel, între ele apar scandaluri. Fericirea paradisului nu promite fericirea stabilă. În loc să se ascundă undeva în Mexic, Humbert se întoarce la estul Americii pentru a o trimite pe fată la o sală de gimnastică privată din Beardsley.

1 ianuarie 1949 Lolita împlinește paisprezece ani. Ea pierde deja parțial farmecul nimfismului său, vocabularul ei devenind insuportabil. Ea cere bani de la Humbert pentru satisfacerea dorințelor sale speciale, îi ascunde astfel încât, după cum bănuiește, acumulând, el va scăpa de el. În gimnaziu, începe să se implice în teatru.În timp ce repetă piesa „Vânători încântați”, Lolita se îndrăgostește de autorul său, celebrul dramaturg Quilty, irezistibilul erou al țigaretei publicitare Dromedary. Simțind că ceva nu era în regulă, Humbert o ia pe Lolita de la Beardsley cu o săptămână înainte de premieră.

În vara anului 1949 începe ultima lor călătorie în America. Humbert este bântuit de suspiciunile de trădare. Ii este frica sa o lase pe Lolita mult timp singur, verifica arma, pe care o depoziteaza in cutie. Odată observă un Cadillac de cireșe urmându-i în depărtare. A angajat cineva un detectiv pentru a-i urmări? Ce este acest domn chel cu care Lolita vorbea în grabă? Pe drum în orașe, ei urmăresc piesele unor blocuri Quilty și Damor. Căutătorul lor schimbă mașini, unii actori se regăsesc în Cadillac vișin. Lolita îl păcălește pe Humbert, îl conduce pe nas împreună cu complicii noului ei iubit.

În Elphinstone, Lolita este dusă la spital cu febră mare. Pentru prima dată în doi ani, Humbert a fost separat de iubitul său. Apoi se îmbolnăvește și el. Când o va ridica pe Lolita de la spital, se dovedește că cu o zi înainte să plece cu „unchiul” ei.

Trei ani și jumătate trec fără Lolita. În primul rând, Humbert se plimbă în ordine inversă, ca urmare a rivalului său inventiv. În toamnă, ajunge la Beardsley. Până în primăvara viitoare, tratat într-un sanatoriu. Apoi se întâlnește cu o prietenă naivă, tandră și fără creier, în vârstă de treizeci de ani, pe nume Rita, care l-a salvat pe Humbert dintr-o vestă. Predă la Universitatea Kantripe un an. Și în sfârșit ajunge la New York, unde pe 22 septembrie 1952 primește o scrisoare de la Lolita. Ea relatează că este căsătorită, că așteaptă un copil, că are nevoie de bani pentru a-și achita datoriile, în timp ce soțul ei merge cu ea în Alaska, unde i se promite un loc de muncă.

Humbert stabilește adresa prin ștampilă și, luând arma cu el, pornește pe drum. O găsește pe Lolita într-o cocioabă de la marginea unui oraș mic, căsătorită cu un veteran de război aproape surd. În cele din urmă dezvăluie numele seducătorului ei: acesta este dramaturgul Claire Quilty, un geniu depravat, care este foarte indiferent pentru copiii mici. Credea că Humbert și-a dat seama cu mult timp în urmă. Quilty, după ce a furat-o, a condus la fermă, asigurându-se că va avea noroc în toamnă să încerce rolul de la Hollywood. Însă, Lolita aștepta beția, drogurile, perversiunile și orgii de grup, la care a refuzat să ia parte și a fost aruncată în stradă. Mai mult pentru a trăi, pentru a se întâlni cu un viitor soț ...

Humbert îi oferă Lolitei să-și lase soțul imediat cu el, ea refuză, nu l-a iubit niciodată. Humbert îi oferă ei și soțului ei patru mii de dolari - venituri din casa regretatei mame - și pleacă la vânătoare pentru dramaturgul Claire Quiltie.

Simte un pic de remușcare pentru Lolita. Humbert se întoarce la Ramzdel, unde locuia cu Charlotte, transferă toate proprietățile pe numele Lolitei, află adresa lui Quilty.

Apoi se duce la Parkington, unde pătrunde în castelul ancestral al inamicului său și cu o armă în mâini poartă o conversație pe jumătate nebună cu el, alternând cu împușcături, focuri greșite, ratări, lovituri, o luptă între două corpuri în vârstă și dărăpănate, citind verdictul în vers. Toate acestea fac ca scena de răzbunare să fie farcică. Quilty fuge de călăul său, îl împușcă ... Următorii musafiri ai lui Quilty apar în casă, beau votca, fără să acorde atenție declarației lui Humbert că i-a omorât stăpânul. În acest moment, o Quilty sângeroasă se târâie pe platforma superioară, unde „bătea puternic, aplecând înotătoare; dar curând ... a înghețat - acum pentru totdeauna ". Humbert părăsește castelul.

„Lolita”, mărturisirea lui, scrie mai întâi într-un spital psihiatric unde îi este verificată mintea, iar apoi în închisoare în așteptarea procesului, înainte de a muri de un atac de cord. La scurt timp după Humbert, Lolita moare și ea, rezolvându-se în ziua de Crăciun 1952 ca o fată moartă.