有一个小男孩叫尼尔斯，因为他戏弄小精灵，所以被小精灵变成小人儿。变成小人儿的尼尔斯发现家鹅莫顿想跟随雁群一起飞走，尼尔斯为了不让母亲伤心，便抱住了莫顿的脖子，爬上了鹅背。从此，尼尔斯便开始了他的骑鹅旅行。
在维姆布湖面的浮冰上，狐狸斯密尔叼走了一只大雁，尼尔斯拼死救下了那只大雁，自己却被斯密尔困住。第二天，领头雁阿卡用调虎离山之计解救了尼尔斯。从此，尼尔斯赢得了雁群的信任，成了雁群中的一员。不过，斯密尔却对尼尔斯便怀恨在心。
在一个农庄里，一只母松鼠被关在笼子里，它显得烦躁不安，因为它和孩子们分开了。尼尔斯找到了母松鼠的孩子，并把它们送到了母松鼠身旁。农庄里的人知道这件事后，决定把松鼠一家放回树林。从此以后，尼尔斯成了小动物们崇拜的对象，只要小动物遇到困难都会找尼尔斯帮忙。
大雁们来到了库拉山参加一年一度的鹤之舞表演大会。狐狸斯密尔违反鹤之舞的规定偷袭了一只大雁。年长的狐狸惩罚了斯密尔，当众咬掉了斯密尔的耳朵。此后，斯密尔更加仇恨大雁，他一路跟踪雁群，伺机报复。
在旅途中，尼尔斯还帮助了灰雁、山羊，乌鸦卡尔木，老奶奶，绿头鸭、老马、公熊、天鹅、渡鸦、小雕高尔果和奥萨姐弟俩。一路上，尼尔斯做尽好事，他的故事被越传越远，越传越神奇。
雁群们在美丽的大峡谷度过了夏季，又开启了南飞的旅程。尼尔斯回到了家乡，阿卡用金币表达对尼尔斯的谢意，可尼尔斯并没有收下金币。
雄鹅莫顿带着邓芬和孩子们回家时被尼尔斯的父母抓住了。尼尔斯鼓起勇气救下朋友的那一刻变回了原来的样子，他们一家终于团聚了!