上小学二年级的素媛，只有8岁。长的十分可爱，很受同学家长老师的喜欢。她的同班同学荣植是她的好朋友。荣植的父母也是父母的好朋友，两家人关系和睦。
素媛的爸爸在一家工厂工作，妈妈则在家门口开了一间文具店。即使家里不怎么富裕，但是一家人其乐融融过的很幸福。
一天早上，雨下的特别大。因为爸爸妈妈都很忙，懂事的素媛就自己一个人打着伞上学。快到学校的时候，遇到了一个猥琐的大叔，他拿着一个被雨水打湿的风筝，问素媛可不可以和他共打一把伞。素媛看了看空无一人的路上，点了点头。
猥琐大叔把素媛抱到一个破旧的出租屋里，强暴了素媛，之后又实施殴打，甚至想勒死素媛。素媛在奄奄一息的时候，自己拿出手机给警察打了电话。
素媛的爸爸妈妈赶到医院，妈妈看到素媛的样子随即昏倒过去。奄奄一息的素媛对爸爸说，之所以打电话给警察叔叔，是因为知道爸爸工作很忙；不打给警察叔叔也就抓不到坏人。为了保全性命，素媛切除了部分大肠直肠，身体的伤害会伴随一生。
警察承诺一定会尽快抓住罪犯，但是目前只有的犯人的指纹。最快的破案方法就是让素媛自己指认出犯人，但是素媛的妈妈不同意，她不想让素媛再想起那天的噩梦。爸爸说抓住犯人是素媛自己的要求，妈妈才同意。
手术后的素媛因为巨大的心理创伤，已经不能开口说话。为了让素媛恢复情绪，也能指认犯人，爸爸来到一家心理咨询中心。心理老师用素媛最喜欢的可可梦玩偶，让素媛用点头摇头的方式指认出了犯人。
同时媒体也报道了素媛的事情，周围好多人知道后对此议论纷纷。大批的记者也涌入医院，想要采访素媛和她的家人。素媛的爸爸为了素媛不再次受伤，把素媛抱走了，留下妈妈来阻拦记者，可是爸爸的行为再次勾起了素媛痛苦的回忆，素媛因为恐惧不能再直接和爸爸见面。
心理老师一直想办法平复素媛的心情，所以找来素媛的父母以及荣植的父母和护士来扮演素媛最喜欢的可可梦，素媛才露出了笑容。
素媛出院后，看到自己家小卖店的们上面有许多同学帖上的笔记和祝福，倍感温暖，素媛重回学校上课，爸爸还是一直套着可可梦跟在素媛的身后，他会在操场上跳舞逗素媛开心，后来素媛知道了可可梦就是爸爸，两个人终于可以面对面交流。
最后开庭，犯人承认了对素媛的行为，检方申请判罚无期徒刑，但法院以罪犯当时醉酒神志不清为由只判刑12年。
强奸犯按理因重判，爸爸不明白既然酒驾也重判，为什么强奸的时候因为喝酒的缘故却轻判。他非常愤怒，想在法庭上就殴打罪犯。但素媛一下子冲过来抱住了爸爸，阻止了他。难过至极的爸爸抱起了素媛离开的法庭。
后来妈妈生了一个弟弟，起名素望。素媛对弟弟说了一句意味深长的话，你能出生真是太好了，电影到此结束，不禁让人担心素媛是不是想要离开……
素媛改编于韩国的真实事件，深刻反映了幼童性侵案中受害人受到的沉痛伤害，对此，只愿所有的孩子都可以在成长的路上被温柔以待，所有的人渣都早点去死。
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