尼尔斯不爱学习，一看到书本就会犯困；不爱牧鹅放鸭，会经常捉弄家里饲养的小动物，以至于家禽看到他就会咬他。可是同住一个小村庄里的还有一群小妖精，尼尔斯有一天戏弄了一只小妖精，受到惩罚变成一个拇指大的小人。还没等他弄明自是怎么回事，他已经骑在家鹅马丁的脖子上，和一群野鹅飞上了天空。

马丁决定和野鹅飞往北方，那是他向往己久的拉普兰。途中尼尔斯发挥人的聪明机智和狡猾的狐狸做斗争，不畏艰险和困难智取乌鸦山的盗贼。尼尔斯和野鹅群一起主持正义，扶危济困，在去往拉普兰的路上，结交了很多好朋友。

正是这些经历使尼尔斯从一个顽皮捣蛋的孩子变成一名有具有正义感、真诚、智慧、勇敢、善良的小英雄。尼尔斯最终变成善良懂事的小男孩，他变回原形，回到家生活在父母身边，从此也变成一名热爱学习的好学生。