На страницах своего дневника Гумберт запечатляет влечение к дочери хозяйки дома, но узнает, что мать отправляет её в летний лагерь. Мать Лолиты пишет Гумберту любовное письмо, в котором просит его покинуть её дом, если чувства Шарлотты не взаимны. Несколько поколебавшись, он становиться уже не просто жильцом, а сожителем, при этом решая, что так он сможет проводить с Лолитой огромное количество времени. Вскоре Шарлотта и Гумберт становится супружеской парой, пока девочка пребывает в лагере, но мужчина не заинтересован в своей жене. Теперь Гумберт сможет общаться с юной Долорес и ничто не помешает им, но планы мужчины рушатся, так как Ло намереваются отправить в пансионат, а затем Бердслей Колледж. Когда он и Шарлотта плывут вместе в лесном озере, Гумберт хочет утопить свою супругу, но замечая соседку-художницу, мужчина передумывает.
Хозяйка дома обнаруживает и прочитывает дневник Гумберта, в котором он описывает свои чувства к дочери жены, полностью раскрывает мужа и, называя его «отвратительным, подлым, преступным обманщиком», поспешно покидает дом, пока мужчина, загнанный в угол, пытается отыскать решение ситуации. По удачному стечению обстоятельств для главного героя, Шарлотта попадает в аварию и умирает.
Как только главный герой хоронит свою жену, он отправляется за падчерицей, купив снотворное и много одежды для девочке. Он врет Лолите и говорит, что её матери предстоит серьёзная операция. Гумберт намеревается возить её по городам и гостиницам, и забирает девочку из летнего лагеря. Как только они остановились в первой гостинице, мужчина дает Ло снотворное, которое не действует и он, так и не решается притронуться к ней. Утром Долорес сама проявляет инициативу и соблазняет его, и к удивлению оказывается, что она не девственница и занималась этим с сыном начальницы лагеря.
С августа 1947 г. они путешествуют по территории США, где открывают для себя множество достопримечательностей, и постоянно меняют место жительства. Интимная связь вносит некоторые изменения в отношения между Гумбертом и девочкой, хотя между ними порой происходят скандалы. Он рассказывает ей о смерти матери. Главный герой балует героиню и угрожает ей детдомом и лишением этих удовольствий, если она сдаст их властям. Гумберт увозит Ло на Восток Америки, где собирается её разместить в частной школе.
1 января 1949 г. девочке исполняется четырнадцать лет и она уже всё больше становится похожа на девушку, нежели на очаровательную девочку, и проявляет всё больше самостоятельности, а её выражения начинают становиться отвратительными. Гумберт опасается её изменений в поведении, и того, что она начнёт встречаться с мальчиками, поэтому ограничивает её в общении с противоположном полом. Соседи данные действия воспринимают, как деятельность любящего, но консервативного отца. Девочка начинает просить оплату за удовлетворение потребностей Гумберта и он начинает подозревать, что юная леди планирует побег. В гимназии Бердслея Лолита заинтересовалась театром и отчим с неохотой разрешает ей вступить в драматический кружок. Вскоре Гумберт обнаруживает, что девочка прогуливает занятия и находится непонятно где, и это приводит к серьезной ссоре между героями. За неделю до выступления Долорес, они покидают город.
Летом 1949 г. они вновь, уже в последний раз, отправились путешествовать по Америке. Гумберт всё больше проникался подозрениями об изменах: он почти не оставляет Лолиту одну, постоянно проверял наличие пистолета, хранившегося в шкатулке, увидев однажды машину, преследующую их, он подумал, что кто-то нанял детектива и с сомнением смотрит на Лолиту, когда она общается с другими мужчинами. По дороге они останавливались и смотрели пьесы Куильти и Дамор-Блок. Ло лжет Гумберту, вместе со своими соучастниками: любовником и его помощниками.
В Эльфинстоне впервые за два года, Лолита вынуждена расстаться с Гумбертом из-за высокой температуры, но когда та идет на поправку она исчезает и Гумберт узнает, что Ло забрал её "дядюшка".
«Лолиту» он пишет сначала в психиатрической лечебнице, где проверяют его вменяемость, а затем в тюремной камере, но так и не дожидается судебного процесса, потому как умирает от сердечного приступа. Через некоторое время умрет и Ло на Рождество 1952 г., которая не смогла разродиться мертвой девочкой.