高中生朱诺（艾莲·佩奇EllenPage饰）大大咧咧，是个可爱的精灵鬼，正经历着青春期到成人的蜕变。这一天她突然做出决定：要和帅气的田径队员布里克（迈克尔·塞拉MichaelCera饰）共尝禁果。朱诺这次可闯了大祸，她一不留心竟然珠胎暗结，接下来的麻烦可想而知。和布里克谈婚论嫁显然还为时过早，但朱诺并不想堕胎，她和好友商量，决定把孩子生下来，然后交给一对善心的夫妇抚养。然而，父母终究得知了朱诺的秘密，反应并没有朱诺料想的那么糟糕——一家人因为腹中的孩子团结起来，共商计策，为她分担怀孕的点滴苦乐。但是，朱诺毕竟是一个超级年轻的妈妈，小小年龄如何应对这一切，恐怕还要经历一次心灵的蜕变。
在明尼苏达州埃尔克河，16 岁的高中生朱诺·麦高夫发现她的朋友兼长期崇拜者保利·布莱克怀上了她的孩子。她最初考虑堕胎。她去当地一家妇女团体开办的诊所时，遇到外面一位正在举行单人反堕胎守夜活动的同学。进去后，朱诺决定将婴儿交给别人收养。在朋友利亚的帮助下，朱诺搜索了Pennysaver中的广告，找到了一对没有孩子的已婚夫妇，她认为这对夫妇可以提供一个合适的家。她告诉父亲麦克和继母布伦，后者表示支持。朱诺和麦克在圣克劳德昂贵的家中会见了马克·洛林和凡妮莎·洛林夫妇，并同意封闭式收养。
朱诺拜访了马克几次，发现他们在朋克摇滚和恐怖电影方面有着共同的品味。马克已经把自己的摇滚乐队青年时代抛在一边（现在仅限于瓦妮莎指定用于存放马克个人物品的房子里一间房间里展示的纪念品），在家创作商业广告歌曲。朱诺和莉亚在商场里偶然看到瓦妮莎正和一个孩子在一起，朱诺鼓励瓦妮莎和朱诺子宫里的婴儿说话，这让瓦妮莎很高兴。
随着怀孕的进展，朱诺与她对孩子父亲保利的情感作斗争。朱诺表面上对保利保持着冷漠的态度，但当她得知保利邀请另一个女孩参加即将举行的舞会时，她嫉妒地愤怒地质问他。保莉提醒朱诺，他们是应她的要求保持距离的，并告诉她她伤了他的心。
就在她的孩子预产期前不久，朱诺再次拜访马克，他们的互动变得情绪激动。马克随后告诉她，他将离开瓦妮莎来解决自己的生活。朱诺对这一发现感到震惊，马克问朱诺，“你觉得我怎么样？”，透露他开始对她产生感情。瓦妮莎回到家，马克告诉瓦妮莎他还没有准备好成为一名父亲。朱诺开车离开，在路边泪流满面。朱诺回到洛林夫妇的家，留下一张纸条，当洛林夫妇开门时，朱诺就消失了。
在与父亲真诚交谈后，朱诺承认她爱保利。朱诺然后告诉保利她爱他，保利的行为表明她的感情得到了很好的回报。不久之后，朱诺临产并被送往医院，在那里她生下了一个男婴。她故意不告诉保利，因为他要参加田径比赛。保利看到她在看台上失踪，赶到医院，发现朱诺已经生下了他们的儿子，并安慰哭泣的朱诺。
凡妮莎来到医院，她高兴地宣称这个新生男孩是单身养母。在宝宝的新育婴室的墙上，瓦妮莎把朱诺的便条镶在框里，上面写着：“瓦妮莎：如果你还在，我就还在。——朱诺。” 影片以夏天结束，朱诺和保利一起弹吉他、唱歌，关系幸福。