Heidi, eine fünfjährige Waise, die nach dem Tod ihrer Eltern ihrer Tante Dete anvertraut wird, wird in die Schweizer Alpen gebracht, als Dete Arbeit in Frankfurt sucht. Dort trifft sie auf ihren zurückgezogen lebenden Großvater mütterlicherseits, den Alm-Öhi, der aufgrund von Gerüchten über seine Vergangenheit von den Dorfbewohnern gefürchtet wird. In Isolation lebend, mit seinem Hund Josef, meidet Alm-Öhi zunächst das Dorf, was Heidi ohne Schulbildung und Analphabetin zurücklässt. Doch Heidis natürliche Begeisterung, Neugier und Intelligenz schmieden schnell eine Bindung zwischen ihnen. Ihre Tage verbringt sie auf dem Berg mit Peter, dem elfjährigen Geißhirten, der die Dorfherde hütet. Im Winter besucht sie regelmäßig Peters blinde Großmutter, zutiefst bewegt von deren Unfähigkeit, die natürliche Welt zu sehen. Heidi entwickelt eine tiefe Verbindung zur alpinen Landschaft und ihren Tieren, insbesondere zu einer Ziege namens Yuki (Schneeflöckchen). Das Leben auf dem Berg ist einfach und zutiefst erfüllend. Diese Zeit endet abrupt, als Dete zurückkehrt, um Heidi als Begleiterin für Clara Sesemann, die rollstuhlbefahrene Tochter eines reichen Mannes, nach Frankfurt mitzunehmen. Dete täuscht Heidi mit dem Versprechen eines kurzen Ausflugs, um Geschenke zu kaufen, und lässt sie dann unter der strengen Aufsicht der Gouvernante Fräulein Rottenmeier zurück. In Frankfurt freundet sich Heidi mit Clara an, deren behütetes Dasein durch Heidis Geschichten aus den Alpen erhellt wird. Heidis Unkenntnis des städtischen Lebens führt zu unbeabsichtigten Störungen, die gipfeln, als sie ein Kätzchen ins Haus schmuggelt, das Fräulein Rottenmeier beschlagnahmt. Heidi leidet unter überwältigender Sehnsucht nach den Bergen, die sich verschlimmert, nachdem Claras Großmutter, die ihr das Lesen beigebracht hatte, Frankfurt verlässt. Da ihr verboten wird, über die Alpen zu sprechen, verschlechtert sich ihr emotionaler und körperlicher Zustand, was sich in nächtlichem Umherwandern äußert, das das Hauspersonal beunruhigt. Ein Arzt diagnostiziert schweres Heimweh und rät zu ihrer Rückkehr. Herr Sesemann organisiert ihre Heimreise und verspricht Clara einen späteren Besuch. Wieder mit ihrem Großvater vereint, inspirieren Heidis Freude und ihre neu erlernte Lesefähigkeit ihn dazu, ein Dorfhaus für den Winter herzurichten, damit sie zur Schule gehen kann. Dieser Schritt integriert sie in die Gemeinschaft und mildert Alm-Öhis Verhältnis zu den Dorfbewohnern. Heidis Einfluss ermutigt Peter, seine handwerklichen Fähigkeiten zu entdecken; er baut einen Schlitten und gewinnt ein lokales Rennen. Später besucht Clara mit der missbilligenden Fräulein Rottenmeier die Alpen. Claras Großmutter entlässt die Gouvernante, als sie Claudias körperliche Fortschritte bemerkt. Ermutigt von Heidi, Peter und Alm-Öhi beginnt Clara, Physiotherapie in der Bergluft durchzuführen. Schließlich kann sie ohne Hilfe gehen und verabschiedet sich mit dem Versprechen, wiederzukommen. Heidi bleibt auf ihren sonnenbeschienenen Hängen, verkörpert Widerstandsfähigkeit und eine tiefe Verbindung zur Natur.