作品讲的是一个名叫尼尔斯的十四岁小男孩的故事。他家住在瑞典南部，父母都是善良、勤劳却又十分贫困的农民。小尼尔斯不爱读书学习，经常调皮捣蛋。一次，他的父母去了教堂，他在家里又开始调皮起来。这次，他竟然捉弄起一个小精灵来，小精灵生气了，用魔法把他变成了一个拇指般大的小人儿。正在这时，一群大雁从空中飞过，尼尔斯家中的一只雄鹅也想展翅跟随大雁飞走，尼尔斯担心雄鹅就这么逃走了，所以紧紧抱住了鹅的脖子，不料却被雄鹅带上高空。从此，他便骑在鹅背上开始了一段神奇的旅行。
他跟随着雁群走南闯北，周游各地，从南方一直飞到最北部的拉普兰省，最后返回了家乡。他骑在鹅背上看到了自己祖国的奇峰异川、旖旎风光，不仅学习了祖国的地理历史，还听了许多故事传说，当然也饱尝了不少艰险和苦难。在周游过程中，他从旅伴和其他动物身上学到了许多优良的品格，逐渐改正了自己淘气调皮的缺点，并且培养了舍己救人、助人为乐的优秀品德。
《尼尔斯骑鹅历险记》通过尼尔斯的所见所闻和穿插其中的大量童话、传说和故事，着重展示了瑞典的地理、文化、历史以及动植物的生活和生长规律，让人们在阅读中获取知识，了解世界。