故事发生在八十年代，阿满和玉兰离婚了。离婚后，六岁的女儿秋秋跟随阿满生活。玉兰很快结了婚，丈夫有言在先，不能把孩子带到家里去。接着，阿满也开始相亲，多次相亲都因他带着孩子没有下文后，再次相亲他就隐瞒了有孩子的事实，让秋秋觉得自己是多余的人，独自流浪街头。
虽然阿满非常疼爱秋秋，可他是电影院的放映员，需要长期蹲在机房里，根本没有时间做饭。通常他就买来面包当主食，吃得秋秋吐酸水。
一天放学后，秋秋在阿满工作的地方等他下班，等得肚子饿了，想让爸爸带她去吃一顿饭。如此，阿满就让同事帮他盯着机房，他带秋秋出去吃饭。
可同事是个马大哈，答应了阿满的事很快就忘了，电影放完了也没有接片，钟经理批评了一番阿满，还说要为他介绍对象，他工作才不会出错。
由于新片深受观众喜欢，电影得放通宵。阿满本来让秋秋一个人在家睡觉，但秋秋不敢睡，还非常想念妈妈。于是，阿满带她去找玉兰。
恰巧玉兰的丈夫出差了，她非常爽快地让女儿留下来。秋秋虽然听很多人说爸爸妈妈离婚了，但她以为过一段时间妈妈就能回来。在爸爸走时，秋秋还让爸爸留下来，她说她睡小床，让爸爸妈妈睡大床。
半夜，玉兰的丈夫老关出差回来了。他一点都不能接受秋秋，连连责备玉兰把家当成托儿所。秋秋同样不喜欢他。在他们以为秋秋睡着要亲热时，秋秋大喊，妈妈，那人不是爸爸！
又过了几天，秋秋在幼儿园发烧了。老师背着她去看医生，回来的路上遇见玉兰。玉兰把她带回家里，帮她屋里降温。
当老关回来看见秋秋又来时，将求情的玉兰推进卫生间反锁起来，才和秋秋较劲。秋秋从老关的话语里明白，爸爸妈妈永远不会一起生活了。
虽然秋秋伶牙俐齿，但她还是被老关气得不顾还发烧马上回家。行走在马路上，秋秋就要被撞飞了，一个好心的大个子叔叔救了她。
可刚到门口，秋秋就听见屋里有谈话声，透过窗户一看，爸爸正与一个阿姨在一起。她听见阿姨说，要是你有孩子就分手。她顿时明白了，她是个多余的人，伤心时还磕碰到东西让屋里的人听见了。
当阿姨问秋秋找谁时，她不想为难爸爸，说她是邻居家的孩子，来取狗熊。爸爸很感激女儿的懂事，把狗熊递给她，她就独自在大街上溜达了。天黑了，她来到电影院的会议室，在柜子里睡了一夜。
钟经理建议阿满把秋秋送到玉兰家去，这样才能相亲成功。可阿满说老关不喜欢秋秋，钟经理便帮他把秋秋送到爷爷奶奶那去。
只是，阿满老家有三兄弟，每个兄弟都好几个孩子。爷爷奶奶不仅照看不了那么多孩子，还重男轻女。秋秋不仅受其他孩子欺负，还被婶婶们嫌弃。她觉得爸爸是爱她的，便在半夜里偷偷走了。
来到火车站，秋秋意外地看见大个子叔叔。叔叔不顾火车已开动跳下来，带她去面馆吃东西，要付钱时，叔叔才发现钱包在车上了。让秋秋留在面馆，他去取钱。
当面馆老板得知秋秋不认识大个子时，就认定她是骗子，要揍她。她机灵地躲闪。眼看要被打时，警察叔叔来了。问明情况，给秋秋买了车票，还给了她吃饭的钱。
当秋秋好不容易回到家，门锁着。此时，阿满与女朋友在一起。经过这么久交往，女朋友已喜欢他了。她让阿满回家煮饭，她去买菜，准备今晚要两人一起吃饭。
阿满回到家，看见浑身脏兮兮的秋秋，马上抱着她回屋问情况。还没说几句话，对象也赶到了。秋秋只得躲进柜子里。
本来阿满想支走对象，可没能如愿，他又怕秋秋被憋坏，终于暴露了他有女儿。对象伤心地哭了，说他是骗子。秋秋觉得都是自己害了爸爸，悄悄地走了。
这时，阿满觉得女儿比对象重要，为了女儿他宁愿单身，让对象走，对象大哭着走了。阿满并没有追她，而是去找秋秋。
秋秋饿极了，来到妈妈家本来想让妈妈给点东西吃。可在妈妈转身去拿吃的东西时，老关又出来了，她扭头就走。
就这样，秋秋在街上漫无目的地走着。此时，阿满及玉兰都在找她，但谁都没找到。走困了，她就睡在大街上。
第二天，她来到动物园。发现妈妈和老关找来时，她还躲到有老虎的地方。眼看有危险了，阿满赶到，在大个子叔叔的帮助下，把秋秋救出来了。
父女两手牵手回到家，看见家门开着，桌上摆着丰盛的菜。原来阿满的对象又来了，秋秋惊恐着连连说，我不是爸爸的女儿。
阿满的对象听了付下身说，你就是我的女儿阿！阿满听了也抱住秋秋，一家三口都露出幸福的笑容。
这是1990年上映的电影《多此一女》的故事情节，非常描写一对夫妻离婚后，让女儿感觉自己是多余的人，懂事得多次离家出走有惊无险的经过。从而告诉我们，不管失败的婚姻有多么不幸，孩子都是无辜的。在开始新一段感情时，一定得确保不要让孩子受到伤害。