"Pequeña Miss Sunshine" es una comedia de carretera sobre una familia americana que rompe cualquier molde. La película presenta a una de las familias más desestructuradas de la historia reciente del cine: los Hoover, cuyo viaje a un concurso de belleza preadolescente no sólo provoca un cómico caos, sino también muerte y transformación, echando un conmovedor vistazo a las sorprendentes recompensas de ser un perdedor dentro de una cultura obsesionada con la victoria.
Ninguno de los Hoover ha logrado organizar su vida, pero no es porque no lo hayan intentado. El padre, Richard, un conferenciante motivacional desesperadamente optimista, está tratando de vender como sea su programa de 9 pasos hacia el éxito, sin demasiada suerte. Mientras tanto, Sheryl, la madre "pro-honestidad" de los Hoover se ve constantemente atosigada por los excéntricos misterios de su familia, especialmente por los de su hermano, un estudioso de Proust con tendencias suicidas que acaba de salir del hospital tras haber sido abandonado por su amante gay. Luego están los miembros más jóvenes de los Hoover con sus sueños imposibles - la reina Olive, de cuatro ojos y ligeramente gordinflona, a la que le encantaría ser una belleza y Dwayne, un airado adolescente lector de Nietzsche que ha hecho un inquebrantable voto de silencio hasta que consiga entrar en la Academia de las Fuerzas Aéreas. Como colofón dentro de la familia se encuentra el abuelo, un malhablado hedonista al que recientemente le han puesto de patitas en la calle en su residencia de ancianos por darle a la heroína. ... Olive es una chiquilla que sueña con ganar un Concurso de Belleza Infantil. Un día se entera de que ha sido seleccionada de rebote para el concurso del condado de California, así ella y toda su familia (compuesta por un padre que escribe libros de autoayuda, una madre que no quiere tener secretos con nadie, un hermano que ha hecho voto de silencio, un abuelo heroinómano y un tío suicida y gay) se embarcan en su vieja camioneta para recorrer el país de punta a punta e intentar que la pequeña Olive cumpla su sueño.