大学教授亨博特（由詹姆斯·梅森饰演）曾经历过一段难忘的爱情，那是发生在青春时期的初恋女友英年早逝留下的伤痛让他对少女充满了特殊的感情。因职业关系，他在寻租屋时遇见了独居的老妇人夏洛特（谢利·温特斯饰）及其宛如仙子的女儿洛丽塔（休·莱昂饰）。尽管外表文雅的夏洛特对他心生好感并期望能建立更深的情感联系，而亨博特却着迷于活泼开朗的洛丽塔，在想呵护她纯洁灵魂的同时也失去了理智选择和她母亲结婚。洛丽塔的所有情感表达都被详细记在了他的日记本里，这些笔记则静静地放在柜子里的一个隐蔽角落里。然而某一天，出于偶然的机会夏洛特打开了这个神秘的箱子之后，他们的生活路径便完全改变了。