Die kleine pummelige Olive hat einen großen Traum: sie möchte "Little Miss Sunshine" werden. Als das Mädchen tatsächlich zu dieser Young-Miss-Wahl eingeladen wird, begibt sich seine chaotische, reichlich zerstrittene Familie auf eine irrwitzige Reise nach Kalifornien. Als die Außenseiterin beim Wettbewerb dann auf hochgezüchtete und gestylte "Muster-Kids" trifft, werfen alle Clan-Mitglieder ihre Meinungsverschiedenheiten über Bord, beginnen endlich, gemeinsam an einem Strang zu ziehen und sich ihrer inneren Werte zu besinnen.