Olive, in varsta de sapte ani, are o singura dorinta: sa castige concursul de frumusete Little Miss Sunshine. Insotita de familia ei disfunctionala, Olive porneste intr-o calatorie plina de aventuri spre California....
Noua aventură începe cu Walter şi Gary, doi fani împătimiţi ai păpuşilor Muppets, care pleacă în vacanţă în Los Angeles, iar călătoria lor include şi o vizită la studiouri. Atunci află că un magnat al petrolului vrea să demoleze vechiul teatru....