尼爾斯睡了一覺變成了個小狐仙。他被動物們無情地諷刺。以前尼爾斯經常欺負它們，所以現在動物們也欺負他了。
他母親因爲他小看不見他而被無視，然後他騎上一隻大雄鵝飛向天空，幫天鵝羣鬥過狐狸。從此尼爾斯經歷過許多事情，最後，他變回了真正的勇敢的小男孩。
在這段奇幻的旅途中，尼爾斯目睹了瑞典各地的風光，也瞭解了祖國昔日的歷史。除此之外，他還了解了動物的生活習性，並反思了自己昔日的所作所爲，不由得爲此感到羞愧。在這段過程中，他也改掉了昔日的種種惡習，最終變成了一個勇敢善良、樂於助人的好孩子。
在尼爾斯即將回家之前，一隻貓頭鷹將他誤認爲害蟲，並不由分說地把他抓了起來。幸好一個路過的女作家，將尼爾斯救了下來。在聆聽了過往的故事後，這個女作家被驚呆了。在和尼爾斯分別之前，她打算將尼爾斯的遭遇寫成書，以讓更多的孩子能知道尼爾斯的事蹟。
