Жила женщина, у которой не было детей, она уже отчаялась, но на помощь пришла колдунья. Ведьма отдала даме зернышко, из которого вырос прекрасный цветок. Внутри бутона находилась крохотная девочка. Из-за своего роста малышка получила имя Дюймовочка.
Рядом с домом находилась река, в которой жили жабы. Они наблюдали за девочкой через окно. Сын-жаба решил жениться, поэтому его отец похитил прекрасную «кроху».
Когда ей сообщили о предстоящей свадьбе, девушка стала рыдать, так как мечтала о принце. Плач услышали проплывающие мимо рыбы, они попросили рака перекусить корень кувшинки, на которой находилась невеста.
Жабы заметили бегство девочки, поэтому бросились в погоню. Когда земноводные практически догнали героиню, мимо пролетал большой жук, решивший спасти «кроху». Он забрал ее к себе домой.
Малышке понравилось в жилище нового знакомого, поэтому она решила подумать о замужестве. К сожалению гусеницы, кузнечики и тараканы, живущие по соседству, посмеялись над красотою маленькой невесты. Жук вынужден был прогнать девушку.
После этого, малышка попадает к мышке. В соседней норе живет крот, который решает тоже жениться на героине. Перед самой свадьбой Дюймовочка выходит на улицу, и ее спасает ласточка. Птица уносит малышку в теплые края, где живут маленькие эльфы.
Мультфильм заканчивается тем, что девочка знакомится с маленьким принцем, который предлагает ей выйти замуж.
