很久以前，有個掃煙囪的小男孩，名叫湯姆，他受盡了師傅格林先生的虐待。一天，他跟隨師傅去哈特荷佛莊園掃煙囪，無意中闖入了約翰爵爺女兒愛麗小姐的閨房，被誤當(dāng)成了小偷遭到追捕。在水仙女的暗中保護下，湯姆來到了小溪邊，沉睡到水中，變成了水孩子。

　　湯姆一覺醒來，發(fā)現(xiàn)自己可以在水里自由自在地游來游去。他從小溪經(jīng)過江河游到大海，同水中各種稀奇古怪的動物打交道，好不容易找到了其他水孩子，并隨他們一起來到水孩子們的家——圣白蘭登仙女島。

　　島上居住著成千上萬被水仙女收留的水孩子。湯姆太調(diào)皮，一直欺負小動物，還把石子放進?？淖炖镒屗?dāng)晚飯。相貌丑陋卻心地善良的懲惡仙女把他喚過去，將一顆石子塞進他的嘴里懲罰他。她告訴湯姆，若他做個好孩子，她的妹妹一美麗的揚善仙女就會注意到他，還會抱抱他，親親他，教他怎樣做人。

　　湯姆饞嘴，偷吃了懲惡仙女放在櫥里的海糖果，受到了懲罰，渾身長滿了尖刺。懲惡仙女讓同樣變成水孩子的愛麗小姐來教湯姆學(xué)習(xí)，就這樣不知不覺過了七年。仙女告訴湯姆，要成為一個頂天立地的男子漢，就要學(xué)學(xué)愛麗，去不喜歡的地方，幫助不喜歡的人。

　　于是，湯姆獨自一人，開始遠行，到“天外天”去尋找、幫助他不喜歡的師傅格林先生。他在海燕和海鷗的幫助下，來到閃光城，在黑漆漆的海底整整游了七天七夜，穿過那扇從不打開的白城門，到達善良鯨魚安息的和平池，找到了讓舊動物重生變成新動物的慈愛婆婆，并得知了去“天外天”的路。

　　在前往“天外天”的路上，湯姆經(jīng)歷的冒險一次比一次離奇。他去過壞書堆積如山的廢紙國、顛倒是非的流氓島、水中撈月的愚人城，還有從早到晚只會唱同一首歌“功課我沒學(xué)會呀，考試先生來了呀”的可憐蘿卜們住的大頭娃娃島，他懂得了很多道理。

　　最后，在獨立自主的警棍的陪伴下，湯姆來到了“天外天”關(guān)押格林先生的三百四十五號煙囪監(jiān)牢，用寬容之心拯救了格林的靈魂。在仙女們的感化、教育和引導(dǎo)下，湯姆歷經(jīng)千辛萬苦，終于戰(zhàn)勝了自己，成為了一個真正的男子漢，回到了魂牽夢縈的仙女島。