在瑞典的南部乡村里,住着一个名叫尼尔斯的小男孩。他的父母都是十分善良、勤劳、淳朴的村民。但他们的孩子尼尔斯,却是一个生性调皮,爱搞恶作剧,喜欢欺负小动物的坏男孩。
有一年春天,他的爸爸妈妈都去教堂了,他在家里因为捉弄小狐仙而被小狐仙变成了一个拇指大小的小人儿。
就在这时,一群大雁在空中飞过,家中的一只叫莫顿的雄鹅想要随着雁群一起飞行。尼尔斯为了不让雄鹅飞走,便抱住了雄鹅,却被雄鹅带上了高空。他骑在鹅背上,开始了一段神奇的旅行。
他们来到了维姆布湖,雁群打算在那里休息,出来觅食的狐狸斯密尔看到了这群大雁,并叼走了其中一只大雁,尼尔斯不顾一切地把这只大雁救了出来,赢得了大雁群的肯定。
后来,阿卡和尼尔斯受邀去观看了“鹅之舞表演大会”,尼尔斯因对抗灰老鼠有功而得到了动物的尊重。在表演期间大家还惩罚了偷袭大雁的狐狸斯密尔。
斯密尔痛恨雁群,一路跟踪雁群,想方设法除掉它们,可是它的计划每次都会被尼尔斯识破。
后来,他们在途中偶然遇见了小灰雁邓芬,然后又帮助了鹅家娘和小马英,让他们脱离了湖面的危险。
然后,他放弃了变成人的机会,把乌普萨拉大学生的手稿找了回来。
他还把渡鹅巴塔从屋子里救了出来,还杀死了乌鸦首领“黑旋风”。
他们到达拉普兰后,尼尔斯知道只要把莫顿照顾好就可以变回来了,到了秋天,尼尔斯回到了他的家。
经历过这次冒险后尼尔斯变成了一个聪明、勇敢、忠诚、乖巧的孩子。