После смерти родителей юная Поллианна попадает к тёте Харрингтон, чьё суровое сердце и жесткий стиль руководства держат маленький американский городок под контролем. Оказавшись в чужом доме, среди незнакомых улиц и людей, она не теряет уверенности и продолжает верить в добро. Сильной опорой становится так называемая «Игра радости», концепция, придуманная её отцом: всегда находить в любой ситуации хоть одну вещь, за которую можно быть благодарным, и делиться этой радостью с теми, кто рядом.
Сначала тётя и прочие жители города воспринимают оптимизм Поллианны как назойливую улыбку на фоне серых будней. Но оказавшееся заразительным её настроение постепенно начинает менять атмосферу вокруг: детские улыбки, тёплые слова и маленькие жесты добра становятся нормой. Городок, привыкший к унынию и запретам, медленно начинает открываться дружбе и взаимопомощи. Люди начинают видеть ценность в простых вещах и в добром отношении к ближнему, а саму Поллианну многие пытаются понять и поддержать. Фильм показывает, как искренняя радость и верность идеям гуманности способны преобразить не только отдельную судьбу, но и целое общество.