Olive (Abigail Breslin), ein ungefähr achtjähriges Mädchen aus Albuquerque übt mit Hilfe eigens aufgenommener Videokassetten von Schönheitswettbewerben die Siegesposen der strahlenden Gewinnerinnen. Schnitt. „Refuse to Lose.“ So das uramerikanische Motto der Seminare des Motivationstrainers Richard Hoover (Greg Kinnear). Schnitt. Ein Jugendlicher (Paul Dano) vollführt stumm Liegestütze unterhalb eines überdimensionalen Konterfeis von Nietzsche. Schnitt. Großvater (Alan Arkin) präpariert eine Line und zieht sie genussvoll durch den obligaten Greenback in die Nase. Schnitt. Gestresst telefoniert, raucht und lenkt Sheryl (Toni Collette) ihren Wagen auf dem Weg ins Krankenhaus zu ihrem suizidalen Bruder Frank (Steve Carell), „the most eminent Proust-scholar in the US“ (O-Ton Frank).
Keine vier Minuten sind vergangen, schon ist das Ensemble versammelt und die Charaktere samt ihrer Obsessionen vorgestellt. Jetzt fehlt nur noch der Annahmebescheid zur Endrundenteilnahme Olives am Little Miss Sunshine-Wettbewerb in Kalifornien und das Roadmovie kann beginnen. Kaum sind sie gestartet, gibt es allerdings Probleme mit der Gangschaltung ihres Gefährts, einem alten Bully. Doch dank geeinter Kräfte gelingt es, den Wagen auf Touren zu bringen, so dass selbst Frank zufrieden lächelt. Neben einer zeitweilig auf dem Rastplatz zurückgelassenen Olive spitzen sich auf ihrer weiteren Reise aber auch Konflikte zu, reihen sich scharfzüngige wie komische Dialoge und Gesten aneinander. Nicht zuletzt gilt es einen Todesfall zu beklagen. Trotz aller Hindernisse gelangt Familie Hoover (natürlich) rechtzeitig an ihr Ziel und Olive führt eine ziemlich eigenwillige Choreographie ihres Großvaters vor.
Getragen vom filigranen Zusammenspiel der sechs Hauptdarsteller, einem sensibel austarierten Drehbuch (Michael Arndt) und der niemals aufdringlichen, sondern stets fein und behutsam beobachtenden mise-en-scène von Jonathan Dayton und Valerie Faris entfaltet Little Miss Sunshine jene Qualitäten, die das nordamerikanische Independent-Kino so wohltuend von der Massenware Hollywoods unterscheiden.
