QuoteSheryl und Richard Hoover leben zusammen mit ihrer Tochter Olive, Sheryls Sohn Dwayne und Richards Vater in Albuquerque im Süden der Vereinigten Staaten. Die junge Olive hat einen Traum. Sie möchte einen Schönheitswettbewerb gewinnen. Bei der letzten Miss-Wahl in Albuquerque hat sie immerhin den zweiten Platz belegt. Ihr Vater Richard versucht als Autor mit seinem Erstlingswerk seines „Neun-Stufen-Programm − wie man zu einem Gewinner wird“ einen Verlag zu finden.
Als Olive erfahren hat, dass ihr nachträglich der Sieg bei der Wahl zur Little Miss Sunshine des Bundesstaates New Mexico zugesprochen wurde, will sie zur bundesweiten Entscheidung nach Los Angeles reisen und den Wettbewerb gewinnen. Zusammen mit dem schweigsamen, 15-jährigen Bruder Dwayne, der erst wieder sprechen will, wenn sich sein Wunsch, Testpilot bei der Air Force zu werden, erfüllt hat, dem unkonventionellen Großvater, der gleichzeitig Olives Trainer ist, dem suizidgefährdeten, homosexuellen Onkel Frank und ihren Eltern macht sich das pummelige Mädchen in einem VW-Bus auf den Weg nach Kalifornien.
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