一个名叫尼尔斯的小男孩儿出生在一个农民家里，他生性顽皮，不爱学习，经常调皮捣蛋，尤其喜欢欺负小动物。直到有一天，一个小精灵出现在了他的家中，尼尔斯因为捉弄了小精灵被施了魔法，变成了能听懂动物语言的小人。男孩吓坏了，在院子中被动物们嘲笑的他发现家里的一只雄鹅要跟着一群大雁飞走。情急之下，尼尔斯抱住了雄鹅的脖子，却忘记了自己还是一个小人儿的事情。就这样，尼尔斯开始了骑鹅旅行。
刚开始的时候，尼尔斯确实很伤心。可是他很快又开心的起来，因为他从未见过在空中翱翔的感觉。然而大雁鹅莫顿和尼尔斯却遇到了种种困难：莫顿是家鹅，所以很难坚持长时间在空中飞行；尼尔斯找不到食物，面临着饥寒交迫；莫顿又因为长时间飞行奄奄一息……而这一切最终都迎刃而解，尼尔斯因为救了雄鹅莫顿——用尽全身力气将它拖到水塘边，让它喝水，还获得了雄鹅的信任和一条鱼。后来他又从狐狸嘴里就走了，领头雁阿卡。也获得了雁群的信任。终于他们要开始真正的历险了。
一路上，他们见识了白鹤之舞，遭受了狐狸的追击，去到了许多地方（厄兰岛、小卡尔斯岛、海底城市威尼塔……），并且莫顿还认识了一只美丽的小灰雁邓芬，就这样，他们经历了一场惊心动魄又惊喜连连的旅行。
故事的最后，尼尔斯变回了他原来的模样，而他再也不是那个顽皮捣蛋的小男孩了。
