Cuando la pequeña de siete años Olive Hoover se entera de que está calificada para el concurso de Pequeña Miss Sunshine, toda la familia sale en su vieja y oxidada camioneta VW para emprender el viaje de Albuquerque a California donde es el concurso. Amontonados en la camioneta van su padre Richard, que está tratando desesperadamente de vender su programa de éxito motivacional… sin éxito; su madre "pro-honestidad" Sheryl que vive prestando apoyo a su familia, incluido su hermano deprimido Frank, recién salido del hospital después de ser abandonado por su amante; su hermano Dwayne, un adolescente lector de Nietzsche que ha hecho un voto de silencio y no ha dicho una palabra en nueve meses, y su malhumorado abuelo Edwin, a quien le gusta maldecir y cuyo comportamiento escandaloso recientemente lo desalojó de su casa de retiro. Pequeña Miss Sunshine pone a esta excéntrica familia en un con resultados desenfrenadamente divertidos.
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