Film The Florida Project mengangkat kisah Moonee, bocah 6 tahun yang tinggal bersama ibunya, Halley, di Magic Castle Inn and Suites, sebuah motel murah di Kissimmee, Florida, yang lokasinya cuma sepelemparan batu dari Walt Disney World. Ironisnya, di dekat “dunia dongeng”, hidup mereka justru jauh dari kata ajaib.

Moonee menghabiskan musim panasnya tanpa banyak pengawasan. Ia sering bikin onar bareng Scooty, tetangga bawah kamarnya yang seharusnya dijaga Halley saat ibunya, Ashley, kerja sebagai pelayan restoran. Mereka juga berteman dengan Dicky, anak yang tinggal di motel sebelah. Trio ini hobi bikin ulah, mulai dari meludah ke mobil orang sampai menjelajah area sekitar motel.

Ketika seorang penghuni baru bernama Stacy memergoki mereka meludahi mobilnya, Dicky dihukum tak boleh main selama seminggu. Moonee dan Scooty lalu berkenalan dengan cucu Stacy, Jancey, yang kemudian jadi anggota baru geng mereka. Moonee dengan polos memperlihatkan “cara bertahan hidup” versi anak-anak motel, termasuk trik minta es krim dengan mengemis.

Sementara itu, kondisi Halley makin sulit. Ia baru saja kehilangan pekerjaannya sebagai stripper karena menolak melayani klien secara seksual. Akibatnya, ia jadi tak memenuhi syarat untuk bantuan sosial. Untuk bertahan, Halley mengandalkan makanan sisa yang dibawa Ashley dari tempat kerja. Saat uang makin menipis, Halley nekat menjual parfum KW ke turis di parkiran hotel mewah, dengan Moonee ikut membantu.

Manajer motel, Bobby, sering dibuat pusing oleh kelakuan anak-anak ini, bahkan pernah sampai mematikan listrik motel. Meski begitu, Bobby tetap peduli dan protektif pada mereka. Ia juga sibuk mengurus laporan keuangan, mengusir pengedar narkoba, dan memperbaiki fasilitas motel.

Situasi makin memburuk ketika keluarga Dicky pindah ke New Orleans. Scooty menemukan korek api yang tertinggal dan bersama Moonee serta Jancey, mereka membakar sebuah kompleks kondominium kosong. Ashley sadar Scooty terlibat dan langsung melarangnya berteman dengan Moonee dan Jancey. Ia juga memutus hubungan dengan Halley.

Tanpa bantuan makanan dari Ashley dan dengan petugas keamanan hotel mulai mencurigainya, keuangan Halley makin terpuruk. Dalam keputusasaan, ia mulai menawarkan jasa seksual lewat internet. Setiap kali ada klien datang, Moonee dikurung di kamar mandi dengan musik keras agar tak mendengar apa pun.

Masalah makin runyam saat Halley dan Moonee mencuri tiket resor Disney milik klien untuk dijual kembali. Klien itu kembali menuntut tiketnya, tapi Bobby berhasil mengusirnya. Namun Bobby memberi peringatan keras pada Halley, jika terus membawa klien ke kamar, ia akan diusir dari motel.

Di titik terendah, Halley mendatangi Ashley untuk minta maaf dan meminjam uang. Ashley mengecam pilihan Halley menjadi pekerja seks dan mengancam akan membunuhnya jika Scooty sampai terpapar dunia itu. Emosi memuncak, dan Halley menyerang Ashley secara brutal di depan Scooty.