После смерти родителей маленькую Хайди забирает к себе суровый и молчаливый дедушка, живущий вдали от людей, высоко в альпийских горах. Девочка впервые оказывается в этом живописном, но непривычном и холодном для неё месте, где всё кажется чужим и неприветливым. Старик не выражает чувств, избегает разговоров и всячески даёт понять, что не нуждается в обществе. Однако Хайди обладает редкой способностью видеть добро даже там, где его не замечают другие. Постепенно она начинает менять окружающий мир: её искренность и доброта разрушают ледяную стену, окружающую сердце деда.

Сначала он позволяет ей бегать по горам, потом делится едой, а со временем — и самым важным: заботой. Хайди заводит дружбу с пастушком Петером, мальчиком, который сопровождает её на пастбища, и вместе они проводят долгие часы среди природы. У Петра есть бабушка, слепая, добрая женщина, с которой Хайди находит душевную связь. Мир вокруг оживает для неё: зелёные холмы, чистое небо, звенящие колокольчики на шее коз, блеск горных ручьёв. Но счастье длится недолго — по решению родственников Хайди отправляют в Франкфурт, в дом обеспеченной семьи, где ей предстоит стать компаньонкой для больной девочки по имени Клара.