瑞典鄉村有一個叫尼爾斯的男孩，他十分頑皮，不聽家長的話，對讀書一點兒興趣也沒有，非常喜歡惡作劇，經常捉弄家裡的動物。就在這樣一個頑皮而又平常的男孩身上卻發生了奇怪的事。

尼爾斯捉弄了一個小精靈狐仙，被小狐仙變成了一個拇指大的小人。而這時，雄鵝正想跟隨大雁飛行，尼爾斯怕父母丟了雄鵝而傷心，於是雙手緊抱住雄鵝的脖子，不料卻被雄鵝帶上了天空，開始了一段旅行。

當尼爾斯與雁群第一次休息時，他從狐狸斯密爾口中救下了領頭雁阿卡，從阿卡口中他又得知只有回家了才可以變回人類，可是他不決定回去了，準備與雁群前往拉普蘭，和雄鵝莫頓和阿卡會合。

一年一度的鶴之舞大會開始了，尼爾斯去欣賞了精妙絕倫的表演。將對雁群發起攻擊的斯密爾趕出了斯康耐。參加完大會後，雁群與尼爾斯又繼續前進，他們瀏覽了卡爾斯克魯納，落在了厄蘭島的南端，在那裡與雄鵝拯救了小灰雁鄧芬。借宿在山羊家，並幫助它趕路了狐狸。斯密爾為了報復他們，讓烏鴉們去抓尼爾斯，在白羽卡爾木的幫助下，尼爾斯從狐狸的身邊逃走產，而白羽卡爾木卻為了救他們而死了。

尼爾斯繼續飛行，見到了粗麻布一樣的東耶特蘭，幫助小馬茨和奧薩從冰上逃離，並把狐狸斯密爾關進狗窩裡。他又幫助老鷹高爾果回到天空，高爾果給尼爾斯講了他與阿卡的故事，他們一起回到了雁群。

回到雁群后，尼爾斯幫助奧薩找到了父親。就在雄鵝要被殺死之時，尼爾斯勇敢地站了出來，變回了人，救了雄鵝，回到了家。從此他變成了一個善良，懂重的好孩子。