Heidi est une fillette de onze ans qui voit mourir sa mère un soir d’orage. Son seul réconfort, c'est son nouvel ami, Peter. Devenue orpheline, Heidi est envoyée chez son grand père, un vieux loup solitaire et secret qui n'est pas très content d'avoir à jouer les aïeuls. Peu à peu, Heidi arrive pourtant à se faire aimer de lui. C'est alors qu'elle doit partir à Berlin, chez sa tante Odette, pour tenir compagnie à sa fille «difficile », Clara. Son grand-père se sépare d'elle avec tristesse.

Odette est surtout préoccupée par sa société de prêt-à-porter et a peu de temps disponible pour sa fille. Quant à Clara, elle n'est guère enthousiasmée par sa nouvelle petite « sœur » et craint de devoir partager sa mère. Heidi ne supporte plus les attaques en règle de Clara et s'échappe dans cette grande ville peu familière. Elle n'a qu'une obsession: retourner chez son grand-père. Son ami Peter lui vient en aide depuis la Suisse grâce à un spectaculaire appel lancé par Internet. Sa tentative de fugue échoue mais lui vaut pour la première fois le respect de Clara. Heidi soutient Clara et persuade Odette de consacrer plus de temps à sa fille et de l’emmener voir son groupe préféré en concert. Mais Odette oublie le concert.

Le même soir, croyant Odette et Clara réconciliées, Heidi saute dans un train pour la Suisse. Clara est très déçue que sa mère n'ait pas tenu parole et veut suivre Heidi. Odette finit par retrouver Clara, seule et désespérée, sur le quai de la gare. La mère et la fille ont enfin une vraie discussion. Odette va désormais prendre véritablement soin de Clara. Au fond, elles ont besoin l'une de l'autre et elles s'aiment. Heidi retrouve son grand-père, qui est fou de joie de reprendre Heidi.