Parta numa viagem hilária com os Hoover, uma das famílias mais adoravelmente desajustadas da história da comédia. Richard (Greg Kinnear), o pai, tenta desesperadamente vender seu programa motivacional para atingir o sucesso... sem sucesso. Enquanto isso, Sheryl (Toni Collette), a mãe a favor da honestidade plena, tenta entrosar sua excêntrica família, incluindo seu deprimido irmão (Steve Carell), que acaba de sair do hospital após ser abandonado por seu namorado. Temos ainda a ata jovem da família Hoover: Olive (Abigail Breslin), com 7 anos de idade e aspirante a rainha de concurso de beleza, e Dwayne (Paul Dano),um adolescente que lê Nietzsche e fez um voto de silêncio. Para completar a família, temos o desbocado avô (Alain Arkin), cujo comportamento maluco fez com que recentemente fosse expulso do asilo de idosos. Quando Olive é convidada a participar do concurso de beleza "Little Miss Sunshine" na distante Califórnia, toda a família parte em uma velha Kombi para torcer por ela... e o resultado desse apoio é simplesmente hilário.