Die junge Olive, die mit ihrer unangepassten Familie in New Mexico lebt, will unbedingt einen Schönheitswettbewerb gewinnen. Auch ihr Vater hat große Pläne und versucht, mit einem Ratgeber für Selbstoptimierung einen Buch-Beststeller zu landen. Die Familie reist im VW-Bus von Albuquerque nach Los Angeles zur bundesweiten Entscheidung eines Nachwuchs-Schönheitswettbewerbs.

Mit dabei sind Olives schweigsamer Bruder Dwayne, der erst wieder sprechen will, wenn er Testpilot bei der Air Force geworden ist, ihr heroinsüchtiger Großvater und ihr schwuler Onkel Frank. Sie haben allerlei Rückschläge zu verarbeiten: Der Großvater stirbt an einer Überdosis, Onkel Frank verliebt sich auf der Reise unglücklich und auch der Vater erfährt, dass er keinen Verlag für sein Buch findet.

In letzter Minute erreichen sie den Wettbewerb. Olive präsentiert sich mit einer leicht anzüglichen Show und sorgt für einen Eklat. Danach wird ihr untersagt, jemals wieder an einem kalifornischen Wettbewerb teilzunehmen. Die Familie kann mit diesem Urteil leben und fühlt sich nach dem gemeinsam bestandenen Abenteuer stärker als zuvor.
Der Film gewann Dutzende Auszeichnungen, darunter im Jahr 2007 zwei Oscars für das beste Originaldrehbuch und den besten Nebendarsteller, Alan Arkin in der Rolle des Großvaters, sowie zwei Nominierungen bei den Golden Globes.

Das Regie-Team Valerie Faris und Jonathan Dayton begann in der Werbeindustrie und im Musikbusiness. Sie führten Regie bei zahlreichen Dokumentationen und preisgekrönten Musikvideos für Oasis, Weezer, Janet Jackson, Macy Gray, die Smashing Pumpkins und vor allem die Red Hot Chili Peppers. Daneben arbeiteten sie als Regisseure für TV-Serien. Mit "Little Miss Sunshine" gaben sie 2006 ihr Spielfilmdebüt, 2012 folgte "Ruby Sparks - Meine fabelhafte Freundin". Ihr jüngster Kinoerfolg war der Spielfilm "Battle of the Sexes - Gegen jede Regel" mit Emma Stone im Jahr 2017.