一位孤苦无依的老奶奶很想要一个孩子，于是去森林里请女巫帮忙。女巫给了她一粒神奇的种子。不久，种子开出了一朵美丽的花，花蕊上坐着一个拇指姑娘大小的小姑娘。老奶奶叫她“拇指姑娘”。一天晚上，一只癞蛤蟆把睡着拇指姑娘带到了一片睡莲的叶子上，想让她做自己的儿媳妇。拇指姑娘醒来后伤心地哭了起来。水里的鱼儿们咬断睡莲的茎，让叶子带着拇指姑娘漂走了。忽然，一只金龟子飞了过来。他把拇指姑娘抓到了森林里，想让拇指姑娘做他的新娘。可是，其他的金龟子都说拇指姑娘长得很丑，于是金龟子把她扔在森林里。拇指姑娘伤心地哭了。拇指姑娘在森林里流浪，饿了就吃花蜜，渴了就喝露水。冬天到了，拇指姑娘蜷缩在一片枯叶里。好心的田鼠大婶收留了她。田鼠大婶想让拇指姑娘嫁给富裕的鼹鼠，可拇指姑娘不喜欢他。一天，拇指姑娘发现了一只冻僵的燕子。她给燕子盖上棉花，燕子很快就苏醒了。很快燕子就好了。可是春天来了，燕子要飞走了。拇指姑娘要和她不喜欢的鼹鼠结婚了，她伤心地和燕子道别。燕子带着她飞向暖和的地方。最后，燕子把拇指姑娘放在一朵花上。花里坐着一位戴着金冠的小王子，王子很喜欢拇指姑娘，要娶她做王后。他们举行了一场盛大的婚礼。从此拇指姑娘和王子幸福地生活在一起。