Humbert Humbert, un professeur de littérature française de trente-sept ans, a un penchant extraordinaire pour la nymphette, comme il les appelle, pour les charmantes filles de neuf à quatorze ans. Une longue impression d'enfance le dota de cette expérience underground, évitant aux femmes plus mûres. L'action du roman de confession, écrit par Humbert, qui est en prison, remonte à l'été 1947. Dix ans plus tôt, alors qu'il vivait à Paris, il était marié, mais sa femme l'a quitté pour le bien d'un colonel émigrant russe juste avant de s'installer en Amérique. Là, il a participé à divers projets de recherche, a été traité pour mélancolie dans les sanatoriums et, après avoir quitté l'hôpital suivant, a loué une maison à Madame Charlotte Haze en Nouvelle-Angleterre. La maîtresse de Dolores a une fille de douze ans, Lau, Lolita, qui rappelle cet amour d'enfance d'Humbert, dont la perte a donné à sa vie érotique une direction si étrange.
Humbert vérifie les pages de son journal sur le désir ardent de Lolita, quand il découvre soudain que sa mère l'envoie dans un camp d'été. Charlotte écrit une lettre à Humbert, qui déclare son amour pour lui et demande à quitter sa maison s'il ne partage pas ses sentiments. Après quelques hésitations, Humbert accepte la proposition "de passer des locataires aux cohabitants". Il épouse sa mère, sans oublier un instant sa future belle-fille. Désormais, rien ne l'empêchera de communiquer avec elle. Cependant, il s'avère qu'après le mariage, Charlotte a l'intention d'envoyer Lolita immédiatement après le camp dans une pension, puis au Beardsley College. Les plans de Humbert s'effondrent. En nageant dans un lac forestier, il veut noyer sa femme, mais ne peut malheureusement pas avoir appris qu'un artiste voisin les regarde depuis la colline.
Mme Humbert trouve et lit le journal de son mari et l'expose complètement. Alors qu'il réfléchit fiévreusement à comment sortir de cette situation, Charlotte en larmes et en colère traverse la route pour envoyer des lettres et monte sous la voiture.
Après les funérailles de sa femme, le héros opte pour Lolita. Ayant mis la main sur des vêtements pour elle et des somnifères, il informe la jeune fille que sa mère est à l'hôpital à la veille d'une opération sérieuse. Après avoir emmené Lolita du camp, Humbert va l'emmener dans les villes et les hôtels. Dans le premier, il donne des somnifères à la jeune fille pour profiter de son sommeil. Les somnifères ne fonctionnent pas. La nuit de tourments et d’indécision de Humbert, qui n’ose pas toucher Lolita, se termine par son réveil matinal et la séduction de son beau-père. À la stupéfaction de cette dernière, Lolita n'était pas vierge, plus récemment, elle l'a «essayée» avec le fils du chef du camp.
L'intimité change la relation de Humbert avec Lolita. Il découvre que sa mère est morte. Depuis août 1947, ils voyagent à travers les États-Unis tout au long de l'année, changeant de motels, de cottages et d'hôtels. Le héros essaie de soudoyer la fille avec une promesse de plaisirs divers et menace de problèmes si elle l'extrade vers la police en tant que séducteur. De nombreux sites touristiques du pays s'ouvrent devant les voyageurs. Parallèlement, des scandales se produisent entre eux. Le bonheur du paradis ne promet pas un bonheur stable. Au lieu de se cacher quelque part au Mexique, Humbert se tourne vers l'est de l'Amérique pour envoyer la fille dans un gymnase privé à Beardsley.
1er janvier 1949 Lolita a quatorze ans. Elle perd déjà partiellement le charme de son nymphétisme, son vocabulaire devient insupportable. Elle demande de l'argent à Humbert pour la satisfaction de ses désirs particuliers, les cache pour que, comme il le soupçonne, une fois accumulé, il lui échappe. Au gymnase, elle commence à s'impliquer dans le théâtre.En répétant la pièce Enchanted Hunters, Lolita tombe amoureuse de son auteur, le célèbre dramaturge Quilty, le héros irrésistible de la cigarette publicitaire Dromedary. Sentant que quelque chose n'allait pas, Humbert prend Lolita de Beardsley une semaine avant la première.
À l'été 1949, leur dernier voyage en Amérique commence. Humbert est hantée par des soupçons de trahison. Il a peur de laisser Lolita longtemps seule, vérifie le pistolet qu'il range dans la boîte. Une fois qu'il remarque une Cadillac cerise qui les suit au loin. Quelqu'un a-t-il engagé un détective pour garder une trace d'eux? Quel est ce monsieur chauve avec qui Lolita parlait à la hâte? Sur la route des villes, ils regardent les pièces de théâtre de Quilty et Damor Block. Leur poursuivant change de voiture, certains acteurs se retrouvent dans la cerise Cadillac. Lolita trompe Humbert, le mène par le nez avec les complices de son nouvel amant.
À Elphinstone, Lolita est transportée à l'hôpital avec une forte fièvre. Pour la première fois en deux ans, Humbert a été séparé de sa bien-aimée. Puis il tombe malade aussi. Quand il va chercher Lolita à l'hôpital, il s'avère que la veille de son départ avec son «oncle».
Trois ans et demi passent sans Lolita. Tout d'abord, Humbert roule dans l'ordre inverse dans le sillage de son rival inventif. À l'automne, il atteint Beardsley. Jusqu'au printemps prochain, traité dans un sanatorium. Il rencontre ensuite une petite amie naïve, tendre et sans cervelle de trente ans, Rita, qui a sauvé Humbert d'une camisole de force. Il enseigne à l'Université de Kantripe pendant un an. Et finalement il se retrouve à New York, où le 22 septembre 1952 il reçoit une lettre de Lolita. Elle rapporte qu'elle est mariée, qu'elle attend un enfant, qu'elle a besoin d'argent pour payer ses dettes, car son mari l'accompagne en Alaska, où on lui promet un emploi.
Humbert détermine l'adresse par cachet et, emportant l'arme avec lui, part en route. Il retrouve Lolita dans une cabane à la périphérie d'une petite ville mariée à un ancien combattant presque sourd. Elle révèle enfin le nom de son séducteur: c'est la dramaturge Claire Quilty, un génie dépravé qui n'est pas indifférent aux petits enfants. Elle pensait que Humbert l'avait compris depuis longtemps. Quilty, l'ayant volée, s'est rendue au ranch, assurant qu'il aurait la chance à l'automne d'essayer le rôle à Hollywood. Mais là, Lolita attendait l'ivresse, la drogue, les perversions et les orgies de groupe, auxquelles elle a refusé de participer, et a été jetée dans la rue. Encore plus de vie dure pour vivre, rencontrer un futur mari ...
Humbert propose à Lolita de laisser son mari immédiatement avec lui, elle refuse, elle ne l'a jamais aimé. Humbert lui donne ainsi qu'à son mari quatre mille dollars - revenus de la maison de sa mère décédée - et part à la recherche de la dramaturge Claire Quilty.
Il éprouve un peu de remords pour Lolita. Humbert retourne à Ramzdel, où il a vécu avec Charlotte, transfère tous les biens au nom de Lolita, découvre l'adresse de Quilty.
Il se rend ensuite à Parkington, où il pénètre dans le château ancestral de son ennemi, et avec un pistolet dans ses mains, mène une conversation à moitié folle avec lui, alternant coups de feu, ratés, ratés, coups, combat entre deux corps âgés et délabrés, lisant le verdict en vers. Tout cela rend la scène de vengeance ridicule. Quilty s'enfuit de son bourreau, il lui tire dessus ... Les prochains invités de Quilty apparaissent dans la maison, boivent sa vodka, sans prêter attention à la déclaration d'Humbert selon laquelle il a tué leur maître. À ce moment, un coupable ensanglanté rampe sur la plate-forme supérieure, où il «tripota lourdement, battant des nageoires; mais bientôt ... gelé - maintenant pour toujours. " Humbert quitte le château.
«Lolita», sa confession, écrit-il d'abord dans un hôpital psychiatrique où son esprit est contrôlé, puis en prison en attendant son procès, avant de mourir d'une crise cardiaque. Peu de temps après Humbert, Lolita meurt également, se résolvant le jour de Noël 1952 en tant que fille morte.