故事讲述了一个中年男子与未成年少女洛丽塔之间的奸情。在大学里靠教授法文为生的亨勃特年过中年,自从年幼时的初恋女孩死去后,心中总藏着一个温柔而猥亵的梦魇。那些十几岁的青春少女们对他有着不可抗拒魔法般的吸引力。他包藏着这个隐秘的欲望,只是用颤抖的灵魂呼唤着那些肤浅狂燥的精灵们。
一次偶然的机缘下,他成为了夏洛特(洛丽塔的妈妈)的房客。他疯狂地爱上了夏洛特年仅14岁的女儿——洛丽塔。而与此同时,夏洛特也看中了亨勃特,一心要为自己洛丽塔找个靠山。为了能够继续跟心中的精灵——洛丽塔生活在一起,亨勃特违心地娶了夏洛特为妻。但最终夏洛特还是发现了亨勃特对自己女儿的迷恋。激愤的夏洛特冲出家门,却遇车祸身亡。亨勃特于是带着洛丽塔开始了一段美国高速公路上到处逃窜的乱伦爱情……直到狂燥的洛丽塔开始厌倦最终离开了他。失去了生命中的精灵的亨勃特在绝望与悲哀中杀死了当初拐走洛丽塔的男人——克拉尔·昆宁。
电影根据著名的小说家弗拉基米尔·纳波科夫的同名小说《洛丽塔》改编。库布里克和他的制片人詹姆士·B·哈里斯花了150万美圆买下了小说的版权。这在当时可说是一笔相当客观的数目。
在电影剧本的第一稿中,编剧凯尔德·威廉汉姆为了迎合电影审查委员会的标准而将故事的结局改为亨勃特最终跟洛丽塔结为了夫妇。但没有一个人喜欢这个结尾,于是库布里克决定在不违反审查委员会标准的原则下,尽可能的终于原著。而其中对审查委员会的一个重要妥协就是电影中的洛丽塔的年龄要比小说的12岁大。
电影大师斯坦利·库布里克在这部电影里利用他独有的黑色幽默和对纳波科夫小说的深刻理解,试图探讨一个关于性欲的混乱与迷惑的主题(在37年后他又在《大开眼界》中再次回归这个主题)。