Petnaestogodišnja pariška gimnazijalka Juliette (J. Godrèche) redovito se viđa s godinu dana mlađim Thomasom (M. Poupaud). Thomasov otac Willy (J. Doillon) nakon podužeg odsutstva vraća se u sinov život nastojeći se s njim što više zbližiti. Odluči ga stoga povesti na praznike na Ibizu, ali Thomas od njega zatraži da otputuju zajedno sa Juliette. Willy pristane i njihov odmor na idiličnom španjolskom otoku otpočne u najboljem redu. Međutim, Willyja lijepa i nesputana djevojka sve više privlači, i to unatoč velikoj razlici u godinama.
Glumičina je interpretacija nedvojbeno najbolji dio ovog samo naoko prijepornog filma, jer je prije riječ o uspjeloj studiji karaktera nego li otvorenom koketiranju s erotikom. Doduše, odnos između Juliette i Willyja u filmu nudi dovoljno elemenata kontroverzije, i to naravno na tragu Lolite. Ipak, Doillon je svoju priču o neobičnom ljubavnom trokutu ispričao vrlo suzdržano i vizualno iznimno elegantno (sjajna fotografija Caroline Champetier), pa se "Petnaestogodišnjakinja" doima kao sofisticirano raščlanjivanje jednog od brojnih kutaka ljudske seksualnosti i seksualne inicijacije.