从前有个女人，她很想要一个小不点儿的孩子。她去请巫婆帮忙。期望巫婆能满足她的要求。巫婆给她一粒种子，叫她埋在花盆里，不久就可以得到想要的东西。
女人回到家里，种下那粒种子，又浇了水。过了几天，一朵美丽的红色花苞长出来了。“这朵花真美呀！”女人高兴地吻了一下花苞。忽然，“噼啪”一声，花儿开放了。花蕊里坐着一个跟拇指差不多大的小姑娘。
女人用手轻轻地捧起她，“多么可爱的小姑娘啊！”
女人用胡桃壳给她当摇篮，用树叶给她作被子，还给她起名叫拇指姑娘。白天拇指姑娘在桌上的一个花园里玩。那是用盘子做的，里面放满了鲜花。晚上，她就回到漂亮的胡桃壳床里睡觉。
一天夜里，拇指姑娘正在睡觉，一只癞蛤蟆从窗子外面跳了进来。“这个漂亮的小姑娘可以给我儿子做妻子呢。”癞蛤蟆高兴地抓起拇指姑娘。癞蛤蟆背着拇指姑娘跳出窗外，一直跳到花园里。
花园里有一条小溪，癞蛤蟆和她的儿子就住在小溪边上。“看看，我给你带来一个多么漂亮的妻子。”癞蛤蟆叫醒她的儿子。小癞蛤蟆长得又丑又傻，看到美丽的小姑娘，只会“啯！啯！啯！”地叫。癞蛤蟆对儿子说：“我们把她放到荷叶上面去，这样她就没有办法逃走了。”老癞蛤蟆和小癞蛤蟆把拇指姑娘放到溪中央最大的一片荷叶上。
天亮了，拇指姑娘醒了，咦！床没有了，花园不见了，自己躺在一片大叶子上。
大叶子周围全是水，一点也没有办法回到陆地去。小姑娘急得哭了。水里的鱼儿们听到了哭声，游了过来说：“美丽的小姑娘，别伤心，我们来帮助你。”鱼儿们同心协力咬断了叶梗。大荷叶漂走了，漂到癞蛤蟆找不到的地方。
荷叶漂呀，漂呀，漂过了许许多多的地方。
一只金龟子飞来了，他看见绿叶上有一个美丽的小东西。他用爪子抓住拇指姑娘的细腰，带着她飞到树林里去了。树林里的金龟子小姐们全飞来了，都来看这个奇怪的小姑娘。她们都说拇指姑娘头上没有触角，身上没有四条腿，是个丑八怪。金龟子不想和拇指姑娘做朋友了，他把她放到一朵菊花上面，不再理她。
拇指姑娘只好住在菊花瓣里，饿了就吃点花蜜，渴了就喝点露珠。冬天来了，拇指姑娘把自己裹在一片干枯的叶子里，但还是冻得直抖。
一天，拇指姑娘饿极了，就去向田鼠讨点吃的。田鼠很可怜拇指姑娘，就说：“到我家来住吧，不过你得帮我干活。”田鼠家里又暖和又舒服，还藏着一房间的食物。拇指姑娘白天干活，晚上给田鼠讲故事，日子过得很不错。
一天，鼹鼠到田鼠家做客。田鼠对拇指姑娘说：“他穿着黑丝绒袍子多神气，你就嫁给他吧。”鼹鼠为了讨好拇指姑娘，挖了一条地道，通到田鼠家。他还请拇指姑娘和田鼠到地道里散步。
地道里有一只冻死的燕子，拇指姑娘看见了心里非常难过。晚上，拇指姑娘睡不着，爬起床，用草编织一张又大又美丽的毯子。毯子编成后，她把它盖到那只冻死的燕子身上去。拇指姑娘把头贴在燕子的胸脯上，发现那里面好像有个东西在跳动。这是燕子的心脏，他是因为冻得失去了知觉，现在身上暖和了，又苏醒了过来。燕子非常感激拇指姑娘：“我翅膀受伤了，落到地面上，快要冻死时，是你救活了我。”
燕子在这儿住了一个冬天，拇指姑娘每天送水和食物照料他。春天来了，燕子养好了伤，他想飞回树林里去。这时，鼹鼠来向拇指姑娘求婚了，田鼠起劲地为他们安排结婚的嫁妆。
拇指姑娘哭了，她不愿意嫁给讨厌的鼹鼠，也不愿意一辈子住在地下。燕子知道了，飞来对拇指姑娘说：“离开这黑暗的房子，跟我一起远走高飞吧。”拇指姑娘坐到燕子的背上，把自己的腰带系在燕子的羽毛上。燕子飞向天空，飞向一个温暖、充满阳光的国家。
他们来到一个美丽的国家，这里到处是鲜花，漂亮的蝴蝶在花丛中飞来飞去。燕子把拇指姑娘送到一朵金黄色的鲜花上。哟，花中央坐着一个头戴金王冠的小男孩，他肩上长着一双银翅膀。
“他是多么美啊！”拇指姑娘轻声对燕子说。
小男孩是花的王子。他也看见了拇指姑娘，高兴地拉起了他的手。他从头上取下王冠，把它戴到拇指姑娘的头上。“愿意做花儿的皇后吗？”王子问。拇指姑娘点头笑了。每一朵花里走出一个小姑娘和一个小男孩，他们送给拇指姑娘一件最最好的礼物。他们用蜘蛛吐出的丝做成一对银翅膀，把它装到拇指姑娘的背上。这时，大家都唱起欢乐的歌，跳起欢乐的舞，祝福王子和王后幸福美满。
从此，拇指姑娘就一直住在鲜花的王国里，日子过得非常愉快和安宁。