Starten af 1900-tallet på en balletkostskole for unge piger. En kold novembernat ser 13-årige Martha sin værelseskammerat styrte i døden. Tilsyneladende er Martha blot et uskyldigt vidne, men i løbet af de følgende dage viser det sig, at hun ved mere, end hun fortæller betjent Winckler. For Martha bærer på en stor hemmelighed. Lille danser er en Lolita-inspireret intens kærlighedshistorie om forbudt kærlighed, der får tragiske konsekvenser.