从前，有一个孤单的老妇人，她非常想要一个孩子，就去求见一位巫婆。巫婆送给她一颗大麦粒。老妇人回到家里，在花盆里种下大麦粒，很快就长出一朵红色的郁金香。花儿含苞欲放，老妇人轻轻亲吻那花瓣，忽然花儿开放了，在花心那绿色的雌蕊上面坐着一位娇小的女孩儿。她还没有拇指大，匹夫又白又嫩，好可爱呀！老妇人把她鹏在手心里，叫她“拇指姑娘”。

拇指姑娘的摇篮是半个胡桃壳，用紫罗兰花瓣做垫子，玫瑰花瓣做被子。老妇人还用盘子做个池塘，小姑娘完的很开心。

一天深夜，一只丑陋的癞蛤蟆钻进屋子，在桌子上发现了正在熟睡的拇指姑娘，就把她偷走了，要让她给儿子做媳妇。小姑娘醒来，发现自己是在小溪水面的一片落叶上，她不愿嫁给癞蛤蟆的儿子，伤心地哭个不停。小鱼们非常同情她，决定帮助她逃走。她们游到落叶下面，用牙齿咬断叶梗，落叶就托着拇指姑娘顺着水流漂走了。

落叶漂呀漂呀，一直漂到国外。忽然一只好大的金龟子飞过来，一把抓住拇指姑娘飞到空中，又落在一棵大树上。这里有好多金龟子，他们七嘴八舌，说小姑娘没有触须，还有两条腿，太丑了，像个妖怪。金龟子把拇指姑娘放在一朵菊花上就飞走了。现在只剩小姑娘一个人了，她又伤心地哭了。

整个夏天和秋天，可怜的小姑娘一个人住在这巨大的树林里。她用草叶为自己编床，从花里取出花蜜做食物，收集叶子上的露珠做饮料。秋天过去，冬天来了，北风吹在身上，好冷啊！拇指姑娘走出树林，来到一片收割过的麦田里。她走呀走呀，在一个田鼠的家门口停下来。这是在一棵麦根下面的小洞。老田鼠热情的收留了她。

老田鼠家里有足够的存粮，还有干净的厨房和餐厅。主人允许小姑娘在自己家里度过冬天，但是要帮助搞好卫生。拇指姑娘在这里住下来了。

田鼠的邻居鼹鼠要来做客了。听说他有学问又很有钱，穿黑天鹅绒袍子，住房又宽敞，但是他双目失明。田鼠希望拇指姑娘能跟鼹鼠结婚，拇指姑娘可不愿意。鼹鼠来了，拇指姑娘为她唱歌，歌声美丽动听，客人很高兴，欢迎她到自己家去做客。

鼹鼠挖了一条长长的地道，通道田鼠家。他请他们从地道里走过来，又嘱咐他们不要去碰那只死鸟。拇指姑娘发现这是一只燕子，可能是不久前冻死的，她心里很难过。因为在她孤单的时候，可能就是这只燕子用欢乐的歌声陪伴她的。夜深了，拇指姑娘悄悄来到地道里，把很多棉花和自己亲手编织的毯子盖在燕子身上。忽然她发现燕子的心脏还在跳动，原来他还活着，只是冻僵了。第二天夜里，小姑娘又悄悄来到地道里，发现燕子醒过来了。燕子告诉她自己的一个翅膀擦伤了，所以没能和燕群一起飞走。小姑娘给燕子喂水，喂食物，燕子一再表示感谢。从此，每天夜里，拇指姑娘都来照顾燕子，整整一个冬天，燕子终于恢复了健康。春天来了，燕子要带拇指姑娘飞走。可是小姑娘要照顾老田鼠，不忍心走，就留下来了。

不久，鼹鼠正式向拇指姑娘求婚，老田鼠强迫她答应婚事，并要求她在夏天准备好嫁衣，婚礼要在秋天举行。秋天来了，就要举行婚礼了，拇指姑娘站在洞口，流着眼泪和太阳告别，因为以后她只能永远生活在地下，见不到天日了。忽然，她听到“滴哩！滴哩！”的歌声，抬头一看，原来是她的朋友燕子飞来了。燕子看到拇指姑娘伤心的眼泪，知道她不愿做鼹鼠的新娘，就让她坐在自己的悲伤，带她飞到温暖的地方去。

燕子让拇指姑娘坐稳，带着她飞向空中。他们飞过高山，飞过森林，飞过大海，终于飞到温暖的国度，在一池清澈的湖水旁停下来。这里有一座漂亮的大理石宫殿，在大理石圆柱的顶端有燕子的家。燕子让拇指姑娘住在宫殿旁边一朵最美丽的白色鲜花里，他带着小姑娘飞下来，忽然发现那朵鲜花中间坐着一个小小的漂亮的男子，他还戴着一顶金色的王冠。原来，这里每朵花中间都有一个安琪儿，而他就是这里的国王。

漂亮的国王看到美丽无比的拇指姑娘，连忙把金王冠戴在她的头上，并向她求婚。拇指姑娘同意了。安琪儿纷纷来送礼祝贺。国王为拇指姑娘取了一个好听的名字：玛娅。

燕子心里很难过，因为他也喜爱拇指姑娘啊！他飞走了，飞到很远很远的丹麦，向作者讲述了这个美丽的故事。