Shaun Coles, 24 år, på Church Street i Louth, erkände att han hade anklagats för att ha våldtagit en flicka under 13 år.
Lincoln Crown Court hörde att han och flickan först hade meddelat varandra på Facebook innan mötet.
Meddelandena mellan de två avslöjades av flickans mamma när hon försvann. Coles satt i fängelse i totalt 30 månader.
Läs mer om denna berättelse och andra från hela Lincolnshire
Flickan träffade Coles och när hon kom hem visade hon polismeddelanden mellan dem på sin telefon.
Tony Standford, som åtalades, sade: " Det var uppenbarligen mycket olämpligt att samtala och det hade hänt mycket.
"Det fanns många hänvisningar till att de var förälskade och till att kyssas och kramas."
Coles erkände i polisintervjuer att han visste att flickan bara var 12 och att hans beteende var oacceptabelt.
Grace Hale, för försvaret, beskrev Coles som "mycket omogen" och sa att han hade problem med ADHD.
"Han har varit uppriktig i sina antagningar till polisen", sade hon.
"Han hade bara känt flickan en kort tid före den här händelsen.
Domare Michael Heath, som fällde domen, sade: " Du visste att hon var 12 år gammal. Du var dubbelt så gammal som hon.
"Det var inte flickans fel. Hon var offret och du skulle inte ha uppfört dig som du gjorde."
Förutom fängelsetiden satte domaren också Coles i sexförbrytarens register på livstid.
Han fick också en obegränsad ordning för förebyggande av sexuella skador.
En man har fängslats för att ha putsat en 12-årig tjej på Facebook som han misshandlade.