교내밴드에서 기타를 치고, 슬래셔 무비와 하드코어 락을 좋아하는 독특한 소녀 ‘주노’(엘렌 페이지). 첫 성경험을 해야겠다고 결심한 그녀는 친한 친구 ‘블리커’(마이클 세라)를 그 상대로 정한다. 거실 의자 위에서 거사를 치른 2달 후, ‘주노’는 아기를 가졌다는 사실을 알게 된다.

뱃속의 아기도 심장이 뛰고, 손톱까지 있다는 말에 ‘주노’는 차마 수술을 하지 못하고 단짝 친구 ‘레아’(올리비아 썰비)의 조언에 따라 벼룩신문에서 아이를 소중히 키워줄 불임부부를 찾기 시작한다.

신문 광고 속 사진만큼이나 근사한 집과 출중한 외모, 직업을 가진 ‘바네사’(제니퍼 가너)와 ‘마크’(제이슨 베이트먼) 부부. 환상적인 부모라고 확신한 ‘주노’는 이들에게 아기를 주기로 104% 결심한다. 당장이라도 아기를 안겨주고 싶은 마음이 굴뚝같지만, 일단 몇 개월 동안 ‘주노’의 뱃속에서 무럭무럭 아이가 자라기를 기다리는 세 사람.

‘주노’의 볼록한 배가 남산만해질 무렵, 블리커가 같은 반 여자애랑 댄스파티에 간다는 소식에 격분할 틈도 없이, 꼼꼼하고 여성스러운 ‘바네사’와 쿨하고 자유스러운 ‘마크’의 사이가 심상치 않음을 알게 되는데…