یک زن بیوه تنها که آرزوی فرزند خود را دارد ، توسط یک جادوگر دوستانه یک دانه جو به او داده می شود. بذر کاشته شده به گل تبدیل می شود و یک دختر کوچک از داخل بیرون می آید ، بزرگتر از انگشت شست پیرزن نیست. پیرزن دختر کوچک را Thumbelina می نامد و او را به عنوان دختر بزرگ می کند. گرچه Thumbelina مادرش را دوست دارد ، اما از شخصی به اندازه خودش اشتیاق می خواهد. یک شب ، شاهزاده خانم پری کرنلیوس پس از شنیدن آواز Thumbelina ، تصادفاً متوجه او می شود. این دو سوار بر زنبیل کرنلیوس سوار می شوند و عاشق یکدیگر می شوند. در طول این سوار شدن ، خانم وزغ و پسرش گروندل آواز Thumbelina را مسحور می کنند. در آن شب ، خانم وزغ تمبرلینا را ربود و خواستار پیوستن به گروه نمایش آنها و ازدواج با گروندل بود. Thumbelina توسط Jacquimo ، یک پرستو نجات می یابد. در همین حین ، کورنلیوس از آدم ربایی او باخبر شد و به پادشاهی خود ، دره پریا بازگشت ، تا از والدینش بخواهد تا آنجا که می توانند زمستان را نگه دارند.
گروندل می آموزد که Thumbelina فرار کرده است و برای پیدا کردن او تلاش می کند. در حالی که Thumbelina در تلاش برای رسیدن به خانه است ، توسط کمیته Berkeley Beetle کمین می کند ، که قول می دهد اگر او در Beetle Ball خود آواز بخواند ، راه خانه را به او نشان دهد. او با اکراه این کار را انجام می دهد ، اما در طول کنسرت لباس مبدل اشکالاتش سقوط می کند و او را به عنوان زشت محکوم می کنند. سوسک بدون کمک به او او را طرد می کند. بعد او را ژاکیمو یافت ، که قول می دهد کورنلیوس را پیدا کند. سوسک با Grundel روبرو می شود و پیشنهاد می کند که Grundel کورنلیوس را ربوده و از او به عنوان طعمه برای فریب Thumbelina استفاده کند. گروندل با برداشتن بالهایش Beetle را وادار به همکاری می کند.
با رسیدن زمستان ، کورنلیوس در دام بیتل به حوضچه ای می افتد و یخ زده است ، در حالی که ژاکیمو بال خود را زخمی می کند و از شدت سرما بیهوش می شود. Thumbelina مجبور می شود به یک کفش قدیمی پناه ببرد ، جایی که توسط خانم فیلدموس کشف می شود و در خانه زیرزمینی خود پناه می گیرد. پس از انتقال سرنوشت کورنلیوس به او ، خانم فیلدماوس وی را به همسایه خود آقای مول معرفی می کند ، که شیفته او شده و تمایل به ازدواج با او را دارد. Thumbelina که از دست دادن آشکار کرنلیوس ویران شده بود ، ناامید می شود و پیشنهاد آقای مول را می پذیرد. ژاکیمو دوباره زنده می شود و قبل از اینکه Thumbelina فرصتی پیدا کند تا به او توضیح دهد چه اتفاقی برای کرنلیوس افتاده است ، تصمیم می گیرد قبل از عروسی او را پیدا کند.
سوسک و گروندل بدن یخ زده کورنلیوس را پیدا می کنند و از عروسی Thumbelina مطلع می شوند. وقتی آنها کورنلیوس را پشت سر می گذارند ، سه نفر از حشرات دوستانه کورنلیوس را پیدا می کنند و ذوب می کنند. در عروسی ، Thumbelina پس از به یاد آوردن قول کرنلیوس برای همیشه دوست داشتن او ، خود را قادر به ازدواج با آقای مول نمی داند. Grundel و Beetle می رسند و یک تعقیب و گریز در پی می گیرد. کورنلیوس نیز می رسد و گروندل را درگیر می کند. ژاکیمو دره پریا را پیدا می کند و Thumbelina را به آنجا می برد. او و کورنلیوس دوباره متحد می شوند ، و او جادوگرهای بال خود را با پذیرش پیشنهاد او جادویی می کند. با حضور مادرش و دادگاه پری ، آنها ازدواج می کنند و با زنبور عسل کورنلیوس می روند.
تصاویر تیتراژ نشان می دهد که بالهای Beetle دوباره جمع شده و او فعالیت پاپ خود را از سر گرفت. گروندل با شکستگی پا از جنگ جان سالم به در برد و برای لذت مادرش با یک وزغ ماده ازدواج کرد. و آقای مول با خانم فیلدموس ازدواج کردند.
