Действие происходит в одной из квартир шведской столицы, где проживает семья Свантесонов, состоящая из отца, матери, двух сыновей и дочери. Самый младший из детей, которого родители называют просто «Малыш», мечтает о собаке, но взрослые стараются не замечать его просьб о покупке щенка. Однажды скучающий в своей комнате мальчик знакомится с Карлсоном — таинственным низкорослым «мужчиной в полном расцвете сил», который буквально влетает в его окно с помощью пропеллера на своей спине. Обладающий эксцентричным и ребяческим характером, незваный гость, живущий на крыше, становится лучшим другом Малыша.