El verano va llegando a su fin apaciblemente, con Clara y Heidi disfrutando de la mejoría en la salud de la niña de Francfort. Mientras, Pedro debe enfrentarse a las consecuencias de la fechoría que cometió días antes, que resultan no ser tan penosas como anticipaba el pobre muchacho. Finalmente, llega el señor Seseman y se deciden importantes cuestiones para el futuro de Heidi.

La vida en la cabaña del Viejo de los Alpes sigue apacible para las niñas, pero no tanto para Pedro, que busca la forma de reclamar la atención de Heidi cometiendo una mala acción por la que se ve torturado por la culpa. Sin embargo, esta mala acción trae como consecuencia inesperada facilitar que Clara pueda avanzar más rápido con sus intentos de caminar por sí sola.

Heidi y Clara quedan al cuidado de un esmerado Viejo de los Alpes que se esfuerza por que la niña de Francfort se alimente bien con la leche de Blanquita y haga intentos, cada vez más intensos, de ponerse en pie y caminar. Su régimen de vida incomoda a Pedro, molesto por no poder disfrutar de la compañía de Heidi. Pero esto cambiará pronto, debido al proyecto de las niñas y el Viejo de visitar los altos pastos y sus maravillas.

La primavera llega a los Alpes y Heidi su abuelito vuelven a vivir en la cabaña en lo alto de la montaña. La niña está muy contenta con la esperanza de ver de nuevo a su amiga Clara acompañada de su abuelita, procedentes de Frankfurt. Sin embargo, Pedro no parece encajar demasiado bien la visita que tanto desea Heidi...

El invierno es largo en las montañas, y Heidi no puede visitar durante semanas a la abuelita de Pedro. Así pues, con la complicidad de su abuelito, la niña decide aprovechar el tiempo para mejorar la vida de su amigo Pedro enseñándole a leer y exigiéndole que vaya a la escuela.

Con la llegada del otoño el Viejo de los Alpes cumple su promesa de no pasar esa temporada tan dura del año con Heidi en su lejana cabaña. Así pues, se establecen en un viejo caserón señorial en Dörfli donde en invierno llevan un régimen de vida distinto, y al que Heidi tarda poco en adaptarse.

Su estancia en Frankfurt ha dejado una honda huella en Heidi, que ha adquirido nuevos hábitos que pone en práctica en su día a día en las montañas. Además, está emocionada esperando la visita de sus amigos de Frankfurt, que finalmente no resulta ser como ella esperaba.

En casa de los Sesemann, en Frankfurt, el doctor desaconseja un viaje inminente de Clara a los Alpes para visitar a su amiga Heidi. Sin embargo, el señor Sesemann insiste al doctor y consigue una solución intermedia que permite a Clara albergar esperanzas de poder hacer ese viaje tan deseado a las montañas.

Heidi ha regresado a la casa de su abuelito en los Alpes llevando consigo mucho más que dinero y ropas nuevas. Se muestra muy generosa con la abuelita de Pedro y consigue transformar la vida del viejo de los Alpes mediante las lecturas del libro que le regaló la señora Sesemann.

El señor Sesemann, aconsejado por su médico, toma la determinación de llevar a Heidi cuanto antes a su casa de los Alpes, como remedio a su enfermedad. Sebastian será el encargado de acompañar a la pequeña, que ha de superar algunas dificultades en los preparativos del viaje.

La señorita Rottenmeier y todo el personal al servicio de los Sesemann está alterado por una misteriosa presencia que durante las madrugadas se pasea por la casa llegando a abrir la puerta de la calle. Tiene que intervenir el mismo señor Sesemann para poner fin al misterio.

Heidi disfruta de la compañía y de la atención de la señora Sesemann, la abuelita de Clara, que ejerce de asesora espiritual de la niña. Esto contrasta con las absurdas prohibiciones de la señorita Rottenmeier, que solamente consiguen empeorar la situación emocional de la niña.

En casa del señor Sesemann se recibe la buena noticia de la llegada de la abuelita de Clara, que resulta ser una agradable anciana. La vida de Heidi en casa de los Sesemann mejora en gran medida desde que esta señora se interesa por hablar con ella para ayudarle.

El padre de Clara, el señor Sesemann, vuelve a su casa de Frankfurt a pasar unos días con su hija, y tiene oportunidad de conocer a Heidi. Pero la señorita Rottenmeier no le da una buenos informes de ella, por lo que sl sepor Sesemann se ve obligado a recabar información por su cuenta para formarse su propia opinión.

Heidi continúa causando disgustos a la señorita Rottenmeier, y sigue sin saber el motivo. Afortunadamente para la pequeña, los líos en los que se ve envuelta por la rigidez de la estricta ama de gobierno son mitigados por la comprensión de Clara y del mayordomo Sebastián.

Heidi despierta por primera vez en casa del señor Sesemann en Frankfurt, donde encuentra algunas dificultades para conectar con la naturaleza. Su afán de libertad provoca involuntariamente algunos incidentes que desesperan a la señorita Rottenmeier y divierten a Clara y al mayordomo Sebastián.

Heidi llega a casa del señor Seseman acompañada por su tía Dete. Allí conoce a Clara, al personal de servicio de la casa y a la peculiar señorita Rottenmeier, el ama de gobierno. La sencillez y naturalidad de Heidi provoca divertidas situaciones que deseseperan a la señorita Rottenmeier.

El tiempo pasa apaciblemente en los Alpes para Heidi, su abuelo y Pedro y su familia, hasta que reciben en poco tiempo dos visitas que lo cambiarán todo.

Heidi conoce a la abuela de Pedro, una encantadora anciana que vive en una destartalada cabaña junto con su hija, la madre del pequeño cabrero. La pequeña niña cambia la vida de la familia con su sencilla forma de ser y su gran corazón.

Heidi tiene la oportunidad de acompañar a Pedro, el cabrero, a los altos pasos con el rebaño de cabras. El abuelo les prepara la comida y los niños pasan juntos un día inolvidable en la naturaleza.