Die 14-jährige Karoline und der 15-jährige Robby kennen sich von Kindesbeinen an. Nach vielen Jahren begegnen sie sich in einem Sommerferienlager wieder. Es entsteht eine zarte Liebesbeziehung, doch den beiden Jugendlichen fällt es schwer, sich die Gefühle gegenseitig einzugestehen. Auch der stark reglementierte Tagesablauf im Ferienlager setzt ihnen Grenzen. Sie suchen sich Freiräume und stoßen damit auf Unverständnis.

Lediglich der Lehramtsstudent und Gruppenbetreuer Benedikt versucht, den Jugendlichen Vertrauen entgegenzubringen und zeigt Verständnis. Er begeistert sie für Shakespeares Drama "Romeo und Julia" und schlägt vor, das Stück zur Abschlussfeier einzustudieren. Die strenge Lagerleiterin Frau Kränkel ist zwar strikt dagegen, kann sich aber nicht durchsetzen und so können die Theaterproben beginnen.

Durch die Auseinandersetzung mit dem klassischen Stoff lernen Karoline und Robby ihre Gefühle füreinander besser verstehen. Doch gibt es noch eine Reihe von Hindernissen zu überwinden: So versucht die mit allen Wassern gewaschene Marlene, die ebenfalls in Robby verliebt ist, die beiden auseinanderzubringen. Aber zum Happy End stehen Robby und Karoline als Romeo und Julia auf der Bühne und geben überzeugend das romantische Liebespaar.

Mit "Sieben Sommersprossen" gelang Regisseur Herrmann Zschoche eine sensible Coming-of-Age-Geschichte, die zu einer der erfolgreichsten DEFA-Produktionen wurde. Mit jugendlichen Laiendarstellern besetzt, begeisterte die einfühlsame Geschichte über eine erste Liebe damals ein Millionenpublikum und wurde schon nach kurzer Zeit zu einem Kultfilm.
So schrieb die Filmkritikerin Renate Holland-Moritz im "Eulenspiegel": "Man muss weder unbedingt jung sein noch Sommersprossen haben, um den Film zu mögen, der lebenswichtige Probleme Jugendlicher so ehrlich, mutig und ohne falsche Scham und mit ansteckendem Spaß behandelt".