À l'automne 2002, Christine McPherson, qui se fait appeler "Lady Bird", est en dernière année au lycée catholique de L'imamculée conception de Sacramento, en Californie. À l'approche de ses 18 ans, elle cherche à s'émanciper d'une existence qui lui semble trop étroite et d'une ville qui lui déplaît. Malgré les difficultés financières de sa famille, elle aspire à fréquenter une université prestigieuse dans "une ville culturelle" quelque part sur la côte Est.
Au cours d'un trajet en voiture, la mère de Christine, Marion, lui dit qu'elle est ingrate et que ses rêves sont impossibles. Christine répond de manière autodestructrice en sautant de la voiture en marche, se cassant le bras.
Christine et sa meilleure amie, Julie, rejoignent le programme de théâtre de leur école. Bien que Christine soit déçue par ses petits rôles et soit jalouse du talent de Julie, elle rencontre son nouveau petit ami Danny grâce au programme, qui est partagé avec l'école adjacente réservée aux garçons. Elle passe son dernier Thanksgiving avant la remise des diplômes avec la riche famille de Danny au lieu de la sienne, à la grande déception de Marion. Christine rompt avec Danny après l'avoir surpris en train d'embrasser un garçon dans une cabine de toilette.
À la demande de Marion, Christine commence à travailler dans un café, où elle rencontre Kyle, un étudiant populaire de l'école des frères. Elle essaie de devenir elle-même populaire en se liant d'amitié avec Kyle et Jenna. Christine se lie d'amitié avec elle en vandalisant ensemble la voiture d'une religieuse et en exagérant la richesse de sa famille. Elle se réconcilie avec Danny après qu'il ait exprimé en larmes sa peur de faire son coming out, mais quitte le programme de théâtre et passe moins de temps avec Julie.
Les nouvelles relations de Christine commencent à s'effondrer. Après avoir été suspendue de l'école pour avoir chahuté un orateur invité lors d'une assemblée anti-avortement, Jenna essaie de lui rendre visite et apprend que Christine lui a donné une fausse adresse dans un quartier aisé. Christine embrasse Kyle lors d'une fête, et ils s'avouent qu'ils sont tous les deux vierges. Cependant, lorsqu'ils ont des relations sexuelles (décevantes) pour la première fois, Kyle admet qu'il mentait. Profondément blessée, Christine cherche du réconfort auprès de sa mère, qui le lui apporte sans demander pourquoi.
Marion supplie Christine de se concentrer sur les universités californiennes, révélant que son père Larry n'a pas les moyens de payer les frais de scolarité hors de l'État : il a perdu son emploi et lutte contre la dépression depuis des années. Mais Larry aide Christine à postuler en secret dans les universités de la côte Est de ses rêves, promettant de trouver un moyen de touver de l'argent. Lorsque les résultats d'admission sont rendues publiques, Christine est consternée d'apprendre que sa destination présumée est UC Davis, à seulement 20 minutes de là. Elle est toutefois sur liste d'attente pour une université de New York, mais ne le dit pas à Marion.
Christine se rend au bal de promo avec Kyle, Jenna et le petit ami de Jenna, mais ses compagnons décident d'aller à une fête de riches. Christine accepte d'abord de les accompagner, mais change d'avis et leur demande de la déposer chez Julie, où elles ravivent leur amitié et vont au bal ensemble.
Danny mentionne accidentellement la liste d'attente devant Marion, qui cesse de parler à Christine pour le reste de l'été. Le jour de son dix-huitième anniversaire, le père de Lady Bird partage un cupcake avec elle, et elle achète un paquet de cigarettes, un ticket à gratter et un numéro de Playgirl pour fêter son entrée dans l'âge adulte. Elle est acceptée à l'université et ses parents l'emmènent à l'aéroport, où Marion refuse d'entrer pour lui dire au revoir. Changeant d'avis, elle revient seulement pour découvrir que Christine a déjà passé la sécurité. Elle s'effondre en pleurs dans les bras de Larry.
A son arrivée à New York, Christine trouve plusieurs lettres sincères et inachevées de sa mère dans ses bagages. Sa mère les a toutes jetées, mais son père les a secrètement récupérées pour elle. Elle recommence à utiliser son prénom.
Christine est hospitalisée après avoir trop bu lors d'une fête étudiante. En quittant l'hôpital, Christine assiste à une messe dans une église presbytérienne et est émue aux larmes. Elle appelle chez elle et laisse un message d'excuse à Marion, la remerciant pour toute son aide.
Au cours du film, Marion et Christine se rapprochent à plusieurs reprises, mais les choses s'effondrent lorsque l'une des deux femmes, tout aussi déterminées, fait une remarque cinglante. Christine est tourmentée par le fait que si sa mère l'aime, elle ne l'aime pas. Le conseiller universitaire de Christine souligne que son essai de candidature montre de l'amour pour Sacramento. Christine rejette cela comme une simple attention aux détails, mais son conseiller suggère que l'amour et l'attention sont la même chose.