尼尔斯是个调淘、爱搞恶作剧的男孩。他四岁，头黄发，脸上长着许多雀斑。
有天，尼尔斯发现家来了个不速之客，他就是直住在尼尔斯家的狐仙。尼尔斯很顽，开始捉弄狐仙，却反被狐仙变成了个拇指的。他看到家鹅莫顿想飞，奋不顾地跳上了鹅背，想把它留下，却没曾想就这样展开了段神奇的冒险之旅……
尼尔斯和大白鹅跟着雁群开始了长途旅行，他们在维姆布湖降落休息，一开始大雁知道他是人类很害怕作文人网Www.ZuoWenren.coM，都驱逐他。但后来，尼尔斯从狐狸嘴里救出了大雁，大雁才接受了他，并捉弄了狐狸，救走了尼尔斯。
之后尼尔斯和大白鹅跟着大雁飞到库拉山，观看了鹤之舞盛大的表演。大雁往北飞时下起了大雨，尼尔斯和大雁避雨的同时，听到两只猫头鹰的谈话，知道怎样变回人。随后，尼尔斯在放哨时，又帮大雁对付了紫貂和水獭。在卡尔斯克鲁纳城，尼尔斯看到了一个青铜大汉和木头人。随后，大雁又飞到了厄兰岛，尼尔斯帮大白鹅治好了小灰雁邓芬。在小卡尔斯岛时，尼尔斯帮助羊群教训了狐狸。
经历了许多历险之后，尼尔斯变成了一个乐于助人、善良的人。