Heidi, una niña de cinco años de edad huérfana de padre y madre, es llevada por su tía Dete a las montañas suizas a vivir con su abuelo. Al principio, el "Viejo de los Alpes", como es conocido en las aldeas de la cercanía, no está muy contento con tener que cuidar a la niña. Sin embargo, la inefable ternura y alegría de su nieta hace que él poco a poco vaya cambiando de carácter, no solo con ella sino con el resto de la gente también. Heidi ha descubierto una encantadora vida en las montañas y no desea irse, hace amistades con un pastorcito llamado Pedro. Heidi rápidamente se gana el cariño de todos. Desgraciadamente, una gran tristeza los afecta a todos el día en que Dete regresa para llevarse a Heidi con ella, a Frankfurt, Alemania donde Heidi servirá como compañera para la hija del señor Sesemann, Clara, una niña que no puede caminar y anda en silla de ruedas. También en este nuevo hogar Heidi tendrá que soportar a la estricta señorita Rottenmeier, con quien nunca logrará llevarse bien. Cuando por fin se reúne con su abuelo y sus amigos en las montañas de los Alpes, Heidi recibirá la visita de Clara y su abuela y en las montañas se realizará un milagro que será una gran alegría para todos.
La serie, que consta de 52 episodios, se estrenó en España en 1975 y fue emitida por Televisión Española, alcanzando un éxito sin precedentes entre los espacios de animación emitidos en este país.