Humbert Humbert, un profesor de literatura francesa de treinta y siete años, tiene una inclinación extraordinaria por las ninfas, como las llama, por las muchachas encantadoras de nueve a catorce años. Una larga impresión de la infancia lo dotó de esta experiencia subterránea, evitando a las mujeres más maduras. La acción de la novela de confesión, escrita por Humbert, que está en prisión, se remonta al verano de 1947. Diez años antes, mientras vivía en París, se casó, pero su esposa lo dejó por el bien de un coronel emigrante ruso justo antes de mudarse a Estados Unidos. Allí participó en varios proyectos de investigación, fue tratado por melancolía en sanatorios y, después de abandonar el próximo hospital, alquiló una casa en Madame Charlotte Haze en Nueva Inglaterra. La amante de Dolores tiene a su hija Lau, Lolita, de doce años, un recordatorio de ese amor infantil de Humbert, cuya pérdida le dio a su vida erótica una dirección tan extraña.

Humbert revisa las páginas de su diario sobre la ansia de Lolita, cuando de repente descubre que su madre la envía a un campamento de verano. Charlotte escribe una carta a Humbert, que declara su amor por él, y exige abandonar su casa si no comparte sus sentimientos. Después de algunas dudas, Humbert acepta la propuesta de "pasar de inquilinos a cohabitantes". Se casa con su madre, sin olvidar por un momento a su futura hijastra. De ahora en adelante, nada impedirá que se comunique con ella. Sin embargo, resulta que después de la boda, Charlotte tiene la intención de enviar a Lolita inmediatamente después del campamento a una pensión, y luego a Beardsley College. Los planes de Humbert se están desmoronando. Mientras nada en un lago del bosque, quiere ahogar a su esposa, pero desafortunadamente no puede saber que un artista vecino los está mirando desde la colina.

La Sra. Humbert encuentra y lee el diario de su esposo y lo expone por completo. Mientras está considerando febrilmente cómo salir de esta situación, Charlotte, llorando y enojada, cruza la calle para enviar cartas y se mete debajo del auto.

Después del funeral de la esposa, el héroe va por Lolita. Después de conseguirle ropa y pastillas para dormir, le informa a la niña que su madre está en el hospital la víspera de una operación grave. Habiendo sacado a Lolita del campamento, Humbert la llevará a ciudades y hoteles. En el primero de ellos, le da a la niña pastillas para dormir para que disfrute de su sueño. Las pastillas para dormir no funcionan. La noche de tormento e indecisión de Humbert, que no se atreve a tocar a Lolita, termina con su despertar matutino y la seducción de su padrastro. Para asombro de este último, Lolita no era virgen, más recientemente, "lo intentó" con el hijo del jefe del campamento.

La intimidad cambia la relación de Humbert con Lolita. Descubre que su madre está muerta. Desde agosto de 1947, viajan por todo Estados Unidos durante todo el año, cambiando moteles, casas de campo y hoteles. El héroe trata de sobornar a la niña con la promesa de varios placeres y amenaza con problemas si ella lo extradita a la policía como un seductor. Numerosos lugares de interés del país se abren ante los viajeros. En paralelo, se producen escándalos entre ellos. La dicha del paraíso no promete felicidad estable. En lugar de esconderse en algún lugar de México, Humbert gira al este de América para enviar a la niña a un gimnasio privado en Beardsley.

1 de enero de 1949 Lolita cumple catorce años. Ella ya pierde parcialmente el encanto de su ninfetismo, su vocabulario se está volviendo insoportable. Ella exige dinero a Humbert para la satisfacción de sus deseos especiales, los esconde para que, como sospecha, habiendo acumulado, se escape de él. En el gimnasio comienza a involucrarse en el teatro.Mientras ensaya la obra Enchanted Hunters, Lolita se enamora de su autor, el famoso dramaturgo Quilty, el héroe irresistible del cigarrillo publicitario Dromedary. Sintiendo que algo andaba mal, Humbert toma a Lolita de Beardsley una semana antes del estreno.

En el verano de 1949, comienza su último viaje a América. Humbert está atormentado por las sospechas de su traición. Tiene miedo de dejar a Lolita por mucho tiempo sola, revisa el arma, que guarda en la caja. Una vez que nota un Cadillac cereza siguiéndolos en la distancia. ¿Alguien contrató a un detective para que los rastreara? ¿Qué es este caballero calvo con quien Lolita estaba hablando apresuradamente? En el camino en las ciudades, miran las obras de algunos de Quilty y Damor Block. Su perseguidor cambia de auto, algunos actores se encuentran en el cerezo Cadillac. Lolita engaña a Humbert, lo lleva por la nariz junto con los cómplices de su nuevo amante.

En Elphinstone, Lolita es llevada al hospital con fiebre alta. Por primera vez en dos años, Humbert fue separado de su amada. Luego se enferma también. Cuando va a recoger a Lolita del hospital, resulta que el día antes de que ella se fuera con su "tío".

Pasan tres años y medio sin Lolita. Primero, Humbert cabalga en el orden inverso siguiendo a su inventivo rival. En el otoño, llega a Beardsley. Hasta la próxima primavera, tratados en un sanatorio. Luego conoce a una novia ingenua, tierna y sin cerebro de treinta años llamada Rita, que salvó a Humbert de una camisa de fuerza. Enseña en la Universidad de Kantripe durante un año. Y finalmente termina en Nueva York, donde el 22 de septiembre de 1952 recibe una carta de Lolita. Ella informa que está casada, que está esperando un hijo, que necesita dinero para pagar sus deudas, ya que su esposo la acompañará a Alaska, donde le prometen un trabajo.

Humbert determina la dirección por sello y, tomando el arma con él, se pone en camino. Encuentra a Lolita en una choza en las afueras de un pequeño pueblo casada con un veterano de guerra casi sordo. Finalmente revela el nombre de su seductor: esta es la dramaturga Claire Quilty, una genio depravada que no es indiferente a los niños pequeños. Ella pensó que Humbert lo había descubierto hace mucho tiempo. Quilty, habiéndola robado, condujo al rancho, asegurándose de que tendría suerte en el otoño para probar el papel en Hollywood. Pero allí Lolita estaba esperando borracheras, drogas, perversiones y orgías grupales, en las que se negó a participar, y fue arrojada a la calle. Además, trabajo duro para ganarse la vida, reunirse con un futuro esposo ...

Humbert le ofrece a Lolita que deje a su esposo inmediatamente con él, ella se niega, nunca lo amó. Humbert les da a ella y a su esposo cuatro mil dólares, ingresos de la casa de su madre fallecida, y se va a buscar a la dramaturga Claire Quilty.

Siente un poco de remordimiento por Lolita. Humbert regresa a Ramzdel, donde vivió con Charlotte, transfiere toda la propiedad en nombre de Lolita, descubre la dirección de Quilty.

Luego va a Parkington, donde penetra en el castillo ancestral de su enemigo, y con una pistola en sus manos lleva a cabo una conversación medio loca con él, alternando con disparos, disparos, fallas, golpes, una pelea entre dos ancianos y cuerpos en ruinas, leyendo el veredicto en verso. Todo esto hace que la escena de la venganza sea ridícula. Quilty huye de su verdugo, le dispara ... Los siguientes invitados de Quilty aparecen en la casa, beben su vodka, sin prestar atención a la declaración de Humbert de que él mató a su maestro. En este momento, un Quilty ensangrentado se arrastra hacia la plataforma superior, donde "jugueteó con fuerza, aplaudiendo las aletas; pero pronto ... se congeló, ahora para siempre ". Humbert deja el castillo.

"Lolita", su confesión, escribe primero en un hospital psiquiátrico donde se revisa su mente, y luego en prisión en espera de juicio, antes de morir de un ataque al corazón. Poco después de Humbert, Lolita también muere, resolviéndose el día de Navidad de 1952 como una niña muerta.