Heidi (Shirley Temple) es una chica huérfana de ocho años, la cual se va a vivir a las montañas con su abuelo gruñón (Jean Hersholt), debido a que su tía no quiere hacerse cargo de ella. De forma lenta el anciano irá cogiendo más cariño a la niña. De repente, la tía regresará y se la llevará de nuevo, para que se vaya a vivir con Klara (Marcia Mae Jones), una chica en silla de ruedas y que tan solo tiene la compañía de su institutriz, Frau Rottenmeier (Mary Nash). Mientras tanto, Heidi y el abuelo harán lo imposible para reencontrarse.
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