1877년 경 유럽의 알프스를 배경.

갓난아기 때 부모를 잃은 하이디는 5세가 되어 완고하지만 마음이 따뜻한 할아버지와 함께 알프스에서 행복하게 살게 된다.
하이디는 그곳에서 밝고 천진함을 잃지 않고, 목동 피터와 함께 개, 염소를 키우며, 즐겁게 살아간다. 3년 뒤 하이디는 몸이 약해 걸을 수 없는 부잣집 딸 클라라의 말 상대를 하기 위해 프랑크푸르트로 간다.

클라라는 몸이 약해서 걷지 못하는 환자로, 하이디는 어두운 성격의 클라라를 밝은 성격으로 바꿔간다 하이디와 친구가 된 클라라는 점차 성격이 밝아지지만, 알프스 산이 그리워진 하이디는 점점 도시에서의 생활을 힘들어하게 된다. 결국 하이디는 고향을 그리워하다가 몽유병에 걸린다.

결국 큰아주머니와 클라라의 도움으로 할아버지에게로 돌아온 하이디는 건강을 되찾게 되고, 이후 하이디가 그리워 그녀를 찾아온 클라라는 하이디와 목동 피터의 도움으로 스스로 걸을 수 있게 된다.