尼尔斯是住在瑞典南部地区的一个小镇里，他是镇上最爱捣乱的孩子了。尼尔斯不仅不爱学习，还特别的爱玩恶作剧，经常捉弄家中的小动物。
有一次，尼尔斯在家中看到了小精灵，于是便上去捉弄他，结果被小精灵一怒之下变成了拇指大小的小人。
被小精灵变成小人的尼尔斯听说，住在牛棚的小仙狐可以帮助他。尼尔斯在牛棚里不仅没有找到小仙狐，还被鸡鸭鹅给嘲笑了一顿，被胖猫揍了一顿，接受了牛的“教训”。心灰意冷的尼尔斯突然看见家鹅莫顿要跟随大雁飞走，为了不让父母伤心，尼尔斯抱住莫顿，却被莫顿带上天空。于是尼尔斯的骑鹅旅行记就开始了。
刚开始，雁群首领是不愿意带着莫顿一起飞行的，特别是莫顿上面还有一个人类。这让所有大雁和莫顿飞行时，都对他们爱答不理。可在一次夜晚中，大雁们正在陆地上休息时，一只狡猾的狐狸把一只大雁给抓走了。尼尔斯看见后，没有胆怯奋勇直追，终于把大雁救了下来。经过这件事后，阿卡十分感激尼尔斯，便答应和莫顿一起飞行。
尼尔斯的第一站就是斯康奈平原。在这里尼尔斯帮助松鼠宝宝找到被农场主关起来的松鼠妈妈，成功地让松鼠宝宝喝上了奶。
在雁群飞到厄兰岛，尼尔斯在这里救了灰雁邓芬。
在格里敏大楼里，黑老鼠与灰老鼠打架。阿卡和尼尔斯看见后，决定帮助原本就住在这里黑老鼠，一起对抗入侵者灰老鼠。尼尔斯用小口哨打败了灰老鼠，让黑老鼠守住了家园。
在罗纳比河，尼尔斯再次识破狐狸的诡计，把被狐狸盯上的雁群救了下来。
在小卡尔斯岛上，尼尔斯帮助了住在山洞里的山羊。他让莫顿引诱贪心的狐狸。狐狸出现后，尼尔斯便指挥山羊攻击狐狸，经过一段时间的打斗，山羊和尼尔斯终于把狐狸打败了。把三只狐狸撞进了无底洞。
在陶庚湖，尼尔斯让绿头鸭重获自由。
在旅途的最后一站，尼尔斯遇到了被关在笼子里的高尔果，于是尼尔斯便帮助高尔果逃出笼子。
当尼尔斯回到家中时，他已经从一位不爱读书，顽皮捣蛋的孩子，变成了心地善良，爱帮助别人的孩子了。也正是因为这样，尼尔斯变回了之前的样子。
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