主人公小海蒂从小父母双亡，生活在贫穷的环境中，由迪蒂姨妈照顾。后来因为迪蒂姨妈找到了工作，不能继续照顾小海蒂，因而把她送到了性格古怪的阿鲁姆大叔家中。小海蒂天生性格活泼，热爱生活，热爱自然，对别人充满爱和关系，感染了爷爷阿鲁姆大叔，让阿鲁姆大叔的性格变得开朗起来。
在海蒂八岁的时候，已经学会干各种活。还会帮爷爷养羊，“天鹅”和“小熊”跟海蒂相处得十分融洽。三月的一天，迪蒂姨妈又一次出现在阿鲁姆大叔的视线中，迪蒂姨妈想把海蒂接到富兰克托最漂亮的房子里，跟房子里的十二岁的小姐克拉拉玩。克拉拉一只腿瘫痪，一直很孤单。海蒂认识克拉拉后，两人十分高兴。随后，海蒂还认识了女管家罗丹梅尔、克拉拉的父亲塞斯曼先生和克拉拉的奶奶塞斯曼老夫人。
之后，因为海蒂十分思念玛伊恩菲尔特小镇中的阿鲁姆大叔和牧羊娃彼得、彼得双目失明的奶奶。塞斯曼先生就把海蒂送回了爷爷家。回家后的海蒂教会了彼得二十六个英文字母，随后还教会了他认识汉字，让彼得成为了一个勤奋好学的好男孩儿。
在海蒂的日思夜想下，克拉拉一家来到了阿鲁姆，见到了海蒂。爷爷和海蒂每天教克拉拉站立。最后因为一场意外，克拉拉不负众望地站了起来，并学会了行走。
塞斯曼老夫人和彼得的奶奶交谈了很久后，彼得奶奶改变了话题，她想让海蒂读一首赞美和感恩的诗歌给自己听。海蒂捧起书认真读了起来，屋内静悄悄的，每个人都一脸圣洁地坐在那里，思考着伟大的上帝。
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