Als de verlegen Lars zijn nieuwe liefde voorstelt aan zijn broer en schoonzus, blijkt dit reden tot verbazing. Ze is wat stilletjes en gelooft niet in seks voor het huwelijk, de reden dat ze de gastenkamer prefereert boven het witte tuinhuis waar Lars woont. Desondanks is Lars overduidelijk gek op haar. De reden voor bezorgdheid? Bianca is een levensgrote sekspop, gevonden op het Internet.
Lars schoonzus Karin is bezorgd, zijn broer Gus gelooft vooral dat hij gek is, helemaal als Lars zijn nieuwe geliefde al snel overal mee naartoe neemt en haar toont aan het gehele dorp.
Na een kort beraad besluiten ze daarom het liefdespaar onder het mom van een medische check-up voor Bianca naar de plaatselijke huisarts te brengen, de zachtaardige en begripvolle weduwe Dagmar. Deze constateert bij Lars een serie waanideeën, die het best te genezen zijn door mee te gaan in zijn fantasiewereld. De dag dat Lars zijn waanideeën niet meer nodig heeft, zal ook Bianca uit zijn leven verdwijnen. Zodoende speelt het hele dorp het spel van Lars mee en wordt Bianca een van de meest populaire bewoonsters in de omgeving, tot Lars op zijn werk een alternatieve, ditmaal menselijke, liefdesmogelijkheid ontdekt.
Het plot van Lars and the Real Girl is niet alledaags en doet op het eerste gezicht denken aan pure slapstick. Vooral vanwege het buitengewone spel van hoofdrolspeler Ryan Gosling is Lars echter geen komisch figuur maar een gelaagde eenzame man die in Bianca zijn enige uitweg uit zijn pijn en eenzaamheid ziet. Een ironisch wintersprookje over mensen en hun karakteristieke eigenaardigheden.
