В провинциальную школу (в книге события происходят в городе Тарусе) приходит новенькая ученица Лена Бессольцева (Кристина Орбакайте). Она селится в доме своего деда Николая Николаевича (Юрий Никулин), бывшего военного, который коллекционирует картины, написанные одним из его предков, и устраивает картинную галерею в своём доме. В городке деда недолюбливают из-за его замкнутого образа жизни.

Когда Лена приходит в свой новый шестой класс, одноклассники, хоть и улыбаются ей в лицо, но своим поведением ясно дают понять, что презирают её. Причина неприязни к Лене кроется в том, что все считают её такой же чудаковатой, как и её дед, которого в городке называют «запла́точником»: он настолько увлечён сбором картин, что уже долгое время ходит в одном пальто, которое от старости пошло лохмотьями. В классе особенно ярко выделяются следующие ученики: Миронова по прозвищу Железная Кнопка (девочка, фактически лидер класса, с железными убеждениями, всегда стойко идущая к своей цели), Лохматый (силач класса, считающий, что самое главное в человеке — сила), Шмакова (первая красавица в классе, всегда делающая то, что ей выгодно), Попов (влюблён в Шмакову), Валька (мальчик из бедной семьи, а потому убеждённый в том, что счастье — это много денег), Марина (мечтающая вырваться из-под опеки матери и уехать к отцу в Москву), Васильев (самый тихий мальчик в классе и единственный, кто не издевается над Леной) и Сомов (мальчик из богатой семьи, пользующийся большим авторитетом в классе). Желая хоть как-то завоевать уважение ребят, Лена на все их колкости в адрес неё и деда старается улыбаться и во всём с ними соглашается, однако добивается противоположного эффекта. Классу её поведение кажется совершенно непонятным, и поэтому ей дают кличку Чучело, на которую Лена старается не обижаться. И только Дима Сомов (Митя Егоров), мальчик, в которого влюблены почти все девочки класса, оказывает новенькой поддержку. Их дружба, переросшая во влюблённость, вскоре даёт трещину из-за следующего трусливого поступка Димы.

Ребята решили прогулять урок и пойти в кино. Когда все тайком выходят на улицу, обнаруживается, что Дима оставил в классе копилку, в которой хранились деньги на поездку в Москву (собственно говоря, готовясь к этой поездке, ребята так много работали, что и решили прогулять урок). Лена вызывается её принести, но спотыкается, и Дима, обозвав её недотепой: «Ну что ты в самом деле недотёпа какая-то!», бросается вперёд. Лена идёт вслед за ним и у дверей класса слышит, как их классная руководительница Маргарита Ивановна выпытывает у Димы, куда они все сбежали. Дима не хочет выдавать ребят. Но в какой-то момент учительница называет Диму трусом, и он, не выдержав, выдаёт тайну. Лена всё это слышит, прячась за дверью, но ни она, ни Дима не знают, что в этот момент в классе под партой прячутся Шмакова и Попов.

В наказание за прогул ребятам отменяют поездку в Москву в осенние каникулы, к которой все очень долго и трепетно готовились. Ребята решают найти и наказать виновного, и Лена, видя нерешительность Димы, берёт вину на себя, в результате чего становится изгоем. Все ученики объявляют ей бойкот, издеваются над ней при каждом удобном случае и даже несколько раз жестоко избивают.

Лена долгое время надеется, что Дима вот-вот признается в своей вине, но тот всё не решается.

В конечном итоге, несмотря на глубокую привязанность Димы и Лены, Дима присоединяется к своим одноклассникам, так как он понял, что если он продолжит защищать Бессольцеву, то встанет на её место. Одноклассники крадут платье Лены и с помощью Димы поджигают его.

На следующий день Лена, желая проучить Диму и других одноклассников, остригает себе волосы, и на дне рождения Сомова унижает всех, кто издевался над ней. В этот момент Миронова начинает сомневаться в Бессольцевой и жалеет, что она стала предателем, так как увидела в ней моральную силу.

Попов понимает, что дело зашло слишком далеко, и выдаёт Диму. Весь класс объявляет тому жестокий бойкот. Только Бессольцева отказывается, несмотря на то, что Дима предал её.

Лена уезжает из города вместе со своим дедушкой. Перед отъездом Николай Николаевич завещает все свои картины и дом в память городу в качестве городского музея. Свою любимую картину, на которой изображёна очень похожая на Лену его бабушка, Николай Николаевич дарит школе.

Фильм заканчивается отъездом Лены и дедушки, и надписью на доске перед портретом Лены: «Чучело, прости нас!»