Les Hoover ont beau de ne pas incarner un modèle de famille équilibrée, quand Olive, la fille cadette décroche par chance une invitation à concourir pour le titre très sélectif de Little Miss Sunshine en Californie, toute la famille fait cependant corps derrière elle. Les voilà donc entassés dans leur break Volkswagen rouillé : ils mettent le cap vers l'Ouest et entament un voyage tragi-comique de trois jours qui les mettra aux prises avec des événements inattendus, tandis que les débuts d'Olive vont bouleverser cette famille farfelue à un point que personne ne peut soupçonner...
Un grand-père accro à la coke, un père obsédé par le désir d'être un winner, un frangin suicidaire spécialiste ès Proust, un fils rebelle et une petite fille boulotte envoûtée par le concours de Miss America. C'est bien loin du cliché de la famille américaine type, que les réalisateurs Jonathan Dayton et Valérie Faris signent ce premier long-métrage, road-movie original et décalé. L'histoire d'une tribu farfelue, incarnée par une bande d'acteurs excellents pour le voyage initiatique drôle, tendre et acide d'une famille au bord de la crise de nerf.