La pequeña Annie (Aileen Quinn) es una niña huerfana que vive en un orfanato regentado por la fría Srta. Hannigan (Carol Burnett), una mujer que se pasa con la ginebra y odia que los niños sean felices. La directora siente una aversión especial por Annie, debido a su carácter juguetón, alegre e indomable.
Un día, la alegría y encanto de Annie impresionan a Daddy (Albert Finney), un famoso multimillonario. Intrigado, el hombre decide llevarse a la niña a vivir con él una semana, para darle una buena vida aunque solo sea por unos días. Sin embargo, cuando acaba la semana Daddy se ha encariñado con ella y decide quedársela un tiempo más. A medida que pasan las semanas, Annie experimenta una felicidad que nunca había conocido. Sin embargo, la Srta. Hannigan sigue presente, dispuesta a arruinar la felicidad de la pequeña a como dé lugar.