Жила на свете одна женщина и не было у неё детей.
Решила она пойти…

к колдунье.

Она была добрая и дала женщине ячменное зёрнышко, из которого в горшке вырос прекрасный цветок. Когда бутон раскрылся, там оказалась маленькая девочка ростом не больше дюйма. Поэтому её и назвали Дюймовочкой.

Дюймовочка была очень приветливой и милой. Она жила на туалетном столике своей приёмной матери и спала в кроватке из ореховой скорлупы. Однажды её заметила болотная жаба и решила, что Дюймовочка сможет стать прекрасной парой для её сына. Ночью жаба выкрала спящую Дюймовочку и принесла её своему сыну. Они поместили Дюймовочку на лист водяной лилии.

Но девочка не хотела замуж за сына жабы. Она горько плакала, и на помощь девочке пришли рыбы. Они позвали рака-отшельника, тот перекусил своей клешнёй стебель листка, мотыльки подхватили поясок Дюймовочки, и лист поплыл по воде. Жабы бросились в погоню. Поясок неожиданно порвался, и жабы уже почти догнали девочку, но в этот момент майский жук подхватил её на лету. Он перенёс её на дерево, где у него было жилище, и предложил Дюймовочке стать его женой. Дюймовочке понравилось предложение Майского жука, но проблема оказалась в том, что сама она не понравилась друзьям жука, и он тут же от неё отказался.

Бедная Дюймовочка осталась жить в лесу одна. Так она прожила всё лето и осень, а глубокой зимой замерзающую Дюймовочку обнаружила Полевая мышь, которая приютила её у себя в норе. Мышь решила устроить счастье девочки, выдав её замуж за своего богатого соседа Крота. Крот был очень состоятельным и скупым. Ему понравилось, что Дюймовочка очень мало ела, и он согласился жениться. Девочка не хотела выходить замуж и жить в подземелье. Она попросилась выйти наверх, чтобы попрощаться с солнцем, и там неожиданно встретила ласточку, которую когда-то, умирающую, спасла и вылечила.

Ласточка забрала Дюймовочку в тёплые края. Там девочку встретили эльфы, и принц эльфов предложил ей руку и сердце, на что Дюймовочка согласилась.

• В книге Дюймовочка меняет имя в конце сказки, в мультфильме этого не происходит.
• В книге стебель листа кувшинки, на котором Дюймовочка уплывает от жабы, перекусывают рыбки. Но в мультфильме они не могут этого сделать и обращаются за помощью к раку-отшельнику, которого в оригинальной сказке нет.
• В мультфильме жабы бросаются в погоню за плывущим листом с девочкой и нагоняют его, в книге об этом не говорится.
• У крота в книге нет никаких друзей, тогда как в мультфильме они есть.
• В книге музыкантами были муравьи-солдаты.

Первоначально, в 1980-е годы мультфильм выпущен на VHS видеокомпанией «Видеопрограмма Госкино СССР» в сборнике мультфильмов-сказок Ханса Кристиана Андерсена в системе SECAM. В России с начала 1990-х годов выпущен на видеокассетах VHS кинообъединением «Крупный план», в 1995—1999 годах — совместно с компанией «ВидеоМир» в сборнике мультфильмов № 3 «Сказки Г. Х. Андерсена и Братьев Гримм». В середине 1990-х годов Studio PRO Video и «Союз Видео» выпустили на VHS в сборнике мультфильмов. Производился по лицензии со звуком Hi-Fi Stereo и в системе PAL.
С середины 1990-х по 2000-е годы сборник мультфильмов «Сказки Г. Х. Андерсена и Братьев Гримм» объединения «Крупный план» выпущен на компакт-дисках Video CD компанией «Lizard».

В начале 2000-х годов мультфильм был отреставрирован и выпущен на DVD компаниями «Крупный план» и «Союз Видео» в сборнике мультфильмов-сказок Ханса Кристиана Андерсена со звуком Dolby Digital (Dolby Mono 1.0, позже 2.0). Выпускался также на DVD в одном из выпусков «Золотой коллекции любимых мультфильмов».

Андерсен Ханс Кристиан. Дюймовочка. — Астрель, 2012. — 48 с. — (СОЮЗМУЛЬТФИЛЬМ представляет). — ISBN 978-5-271-42070-2, 978-5-271-40534-1. (иллюстрации по мультфильму)

• Пётр БагровСвинарка и пастух. От Ганса Христиана к Христиану Гансу Статья об экранизациях Андерсена. «Сеанс» номер 25/26, 2005 год.
• Влада ГриневскиДюймовочка — маленькая девочка с большими проблемами

•   «Дюймовочка»
• «Дюймовочка» (англ.) на сайте Big Cartoon DataBase
• «Дюймовочка» на «Аниматор.ру»
• «Дюймовочка» на сайте «Энциклопедия отечественного кино»