一个名叫尼尔斯的14岁小男孩的故事，他家住瑞典南部，父母都是善良、勤劳却又十分贫困的农民。他不爱读书学习，调皮捣蛋，好作弄小动物。一个初春，尼尔斯的父母上教堂去了，他在家里因为捉弄一个小精灵而被精灵用妖法变成一个拇指一般大的小人儿。正在这时，一群大雁从空中飞过，家中一只雄鹅也想展翅跟随大雁飞行，尼尔斯为了不让雄鹅飞走，紧紧抱住鹅的脖子，不料却被雄鹅带上高空。从此，他骑在鹅背上，跟随着大雁走南闯北，周游各地，从南方一直飞到最北部的拉普兰省，历时8个月才返回家乡。他骑在鹅背上看到了自己祖国的奇峰异川、旖旎风光，学习了祖国的地理历史，听了许多故事传说，也饱尝了不少风险和苦难。在漫游中，他从旅伴和其他动物身上学到不少优点，逐渐改正了自己淘气调皮的缺点，培养了勇于舍己、助人为乐的优秀品德。当他重返家乡时，不仅重新变成了一个高大漂亮的男孩子，而且成了一个温柔、善良、乐于助人且又勤劳的好孩子。

书中主要讲了4岁的小男孩尼尔斯的历险故事:尼尔斯从小就不爱学习，调皮捣蛋，经常欺负小动物;一天由于捉弄了一只小精灵，不幸被小精灵惩罚，变成了只有拇指大的一个小人儿;他为了挽留自家的大白鹅莫顿，但却被莫顿带上天空，和大雁们开始了周游各地的奇妙旅程。在这期间，他游览了各地的风光，经历了很多艰险，学会了帮助其他的人和动物:帮助奥萨找回爸爸，不让狐狸再吃山羊……这让他交了许多好朋友;历险中也遭遇了种种危险和坏人:奸诈的狐狸，凶猛的大鸟，黑压压的老鼠群……但最终尼尔斯借助朋友的力量打败了坏人，脱离了危险。经过了这段神奇的旅程，他最终回到了自己的家。历险使他改正了自己的缺点，变成了一名勇敢、机智和乐于助人的少年。