Nils Holgersson vit avec ses parents dans le sud de la Suède. Nils est plutôt un garnement. Son passe-temps favori est de maltraiter les animaux de la ferme de ses parents. Mais un jour, pour avoir taquiné un tomte (une sorte de lutin scandinave), ce dernier décide de le punir et va l'ensorceler, le transformant lui-même en tomte. Une fois le sort jeté, Nils ne regagnera sa taille originale que si le tomte est convaincu qu'il s'est amélioré. Par cet ensorcèlement, Nils n'est donc pas plus grand qu’une souris. Cependant, le sort lui a donné la faculté de comprendre et de communiquer avec les animaux. Alors Nils, accompagné de son hamster Quenotte (rapetissé lui aussi), décide de partir avec une troupe d’oies sauvages dans leur migration à travers la Suède.