这部童话的主人公尼尔斯，是瑞典乡村的一个14岁男孩。他的父母都是善良、朴实而又贫穷的农民，但尼尔斯却特别顽皮，不听家长的话，对读书一点儿兴趣也没有，非常喜欢恶作剧，经常捉弄家里养的小动物。就在这样一个顽皮而又平常的小男孩身上却发生了奇怪的事。
这是一个美好的春天，他的父母去了教堂，他在家里捉弄了一个小精灵，被小精灵变成了一个拇指大的小人。而这时候，一群大雁正从天空中飞过，家里的雄鹅莫顿也想跟随大雁飞行，尼尔斯为了不让雄鹅飞走，紧紧抱住雄鹅的脖子，不料却被雄鹅带上了天空。从此，他骑在鹅背上，跟随大雁走南闯北，一直飞到了瑞典北部。
在这次奇异的旅行中，他看到了自己祖国的大好河山，有了许许多多的见闻，结识了一大群自己帮助过的朋友，听到了无尽的奇妙传说，经历了各种困难，他从旅伴和小动物的身上学到了助人为乐、舍己为人的优秀品质，这也使尼尔斯变得机智、有勇气，逐渐改掉了顽劣的缺点。
由于尼尔斯在旅途中变得心地善良，当他重返家乡时，不仅恢复了原形，而且变成了一个勇敢、善良、富于责任感的好孩子。
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