尼尔斯是一个调皮、不爱学习、并经常虐待家禽的孩子。有一天,尼尔斯捉弄了一个名叫阿搭塔诺,因此变成了指姆般大小的人。
一只名叫马丁的家鹅因禁不住大雁的诱惑,试图想飞上天空,尼尔斯抱住家鹅的脖子想阻止,却被带走。雁群的头领埃卡很讨厌尼尔斯的傲气与调皮,便不愿带尼尔斯们飞行。有一只十分漂亮的大雁,名叫索菲,马丁一见钟情。但她被一只狐狸给捉走了,尼尔斯用智慧加上马丁的勇气把她救了出来,埃卡便答应尼尔斯与他们一齐飞行。
在瑞典上空飞行的日子里。尼尔斯目睹了动物之间的恶战,观看了一年一度的鹤舞表演,遇到了许多稀奇古怪的事……
在与雁群生活了多日以后,尼尔斯与大雁、马丁建立了深厚情感。他意识到了自己的错误,也明白了做人的道理。
尼尔斯决定要回家,精灵阿塔诺也看到了尼尔斯的改变,便把尼尔斯变回来,把他们送回了家。从那以后,尼尔斯变成了勤劳善良、爱读书、会关心体谅父母的孩子。