Annesinin baş parmağından daha büyük olmayan bir kız olan Tiny Thumbelina (Jodi Benson), dünyada kendisinin boyutlarında olan başka birinin yaşamadığını düşünmekte ve kendini yalnız hissetmektedir. Bir gün hep hayalini kurduğu prens, penceresine gelir ancak Tiny bir kara kurbağası tarafından kaçırılır. Tiny, kurbağanın elinden kurtulup evine gitmenin yollarını ararken bir böcek tarafından tuzağa düşürülür, ondan kurtulunca da bir köstebekle zorla nişanlandırılır. Bu maceralar sırasında zamanla olgunlaşan ve tanıştığı arkadaşlarının da yardımıyla umudunu hiç kaybetmemeyi öğrenen Parmak Kız, acaba rüyalarının prensi Cornelius ile tekrar birleşebilecek midir?