Als die kleine Olive Hoover zur Wahl der "Little Miss Sunshine" eingeladen wird, freut sich die ganze Familie mit ihr und möchte die etwas pummelige Siebenjährige beim Schönheits-Wettbewerb unterstützen. Die schräge Truppe macht sich in ihrem alten, gelben VW-Bus auf zum Austragungsort nach Kalifornien: Der überoptimistische Vater Richard, die überforderte Mutter Sheryl, der depressive Onkel Frank, der unflätige Großvater Hoover, der wortkarge Teenager Dwayne und natürlich die fröhliche Olive. Der anstrengende, chaotische Trip sorgt dafür, dass die Familie wieder näher zusammenrückt.
Der zehnte Hochzeitstag von Jim und Cheryl steht bevor. Und Jim lässt sich wie üblich das Geschenk für seine Frau von Dana besorgen. Die lässt sich anlässlich des Jubiläums etwas ganz besonderes einfallen: Ein Armband mit kleinen Anhängern, die jeweils ein bestimmtes Ereignis symbolisieren. Als Jim das Armband seiner Gattin überreicht, fragt diese ihn nach der Bedeutung der einzelnen Anhänger aus - woraufhin Jim bald passen muss. Cheryl wird schlagartig klar, dass ihr Gatte kein einziges der Geschenke besorgt hat, über die sich seit zehn Jahren freut und ist natürlich stinksauer auf Jim.
Andys neue Freundin Alicia entpuppt sich beim ersten gemeinsamen Essen als Vegetarierin und Fan des falschen Football-Teams, was Jim Gelegenheit gibt, sich gründlich daneben zu benehmen. Andy und Alicia lehnen daraufhin jede weitere Einladung zum Essen bei Jim und Cheryl ab. Cheryl glaubt, wegen Jims schlechtem Benehmen, aber wie sich herausstellt, fühlt sich Alicia in Cheryls Gegenwart nicht wohl. Jim triumphiert, bis sich herausstellt, dass Alicia gegenüber Cheryl, der perfekten Hausfrau und Mutter, nur unter einigen Minderwertigkeitskomplexen litt.
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