La famille Hoover est une famille américaine typique... dans ce qu'elle a de plus caricatural ! Le père Richard, tente désespérément de vendre son parcours vers le succès en neuf étapes. Le fils, Dwayne, a fait voeu de silence jusqu'à son entrée à l'Air Force Academy. Quand la benjamine, Olive, est invitée pour concourir au titre très sélectif de Little Miss Sunshine en Californie, toute la famille embarque dans un mini-van pour un voyage tragi-comique de trois jours à travers les Etats-Unis qui les mettra aux prises avec des événements inattendus...