有一个瑞典男孩叫尼尔斯，他生性调皮，喜欢恶作剧。有一次，尼尔斯戏弄小精灵，结果却被小精灵变成了小人儿。在院子里，他看见雄鹅要飞走了，便赶忙拉住雄鹅莫顿的脖子，坐到了鹅背上。因为力量悬殊，他只好跟随雄鹅一起飞向雁群。
尼尔斯想随大雁一起去旅行，却遭到了领头雁阿卡的拒绝。一天夜晚，狐狸斯密尔夺走了一只大雁，尼尔斯与他斗智斗勇救下了这只大雁，赢得了阿卡的信任。此后，斯密尔便盯上了尼尔斯，一心想干掉尼尔斯。
后来，尼尔斯凭一己之力帮助松鼠的故事在动物界传开，尼尔斯在动物眼中成了神一般的存在。一天，大雁们降落在厄兰岛上，在这里尼尔斯解救了灰雁邓芬，从此，雁群里多了一只灰雁。一路上，尼尔斯还帮助黑老鼠守护家园;解救绿头鸭雅洛，阻止了排水计划;帮助老马和他的朋友寻找避雨场所……他的名声越来越大。
一次，尼尔斯独自外出觅食，碰到了斯密尔。尼尔斯把斯密尔引到了人类的农舍，又与农舍的看门狗一起把斯密尔锁了起来。从此，斯密尔再也没机会骚扰尼尔斯和雁群了。在斯康森动物园，尼尔斯救下了阿卡的养子高尔果，还解开了阿卡与高尔果之间的误会，让她们重归于好。
在拉普兰大峡谷生活一段时间后，大雁们又开启了南飞的旅程。回到斯康耐，阿卡为了答谢尼尔斯，送给他多年前在一个岛上发现的金币，可尼尔斯却没有收下。
尼尔斯得知家中遇到了困境，想回家看看。这时，莫顿也带着妻儿回家了，可是他们却被尼尔斯的父母捉住了。在父母要杀死莫顿的危急关头，尼尔斯及时出现阻止了悲剧的发生，他也变回了原来的样子。