鴨媽媽在家裏孵蛋，別的小鴨子都出殼可以自己下水了，有一個挺大的蛋卻怎麼也孵不出來。
農場裏的鄰居們來看望鴨媽媽，表示關心和擔憂。
終於最大的蛋孵出來了，鑽出一隻灰禿禿的鴨子，而且比別的小鴨都大一些，它跟着其它的哥哥姐姐們下水，哥哥姐姐都發現它長得跟大家不一樣。
小灰鴨問媽媽“爲什麼我長得和哥哥姐姐們不一樣？”媽媽說“你還小，可能在蛋裏呆的時間太長了，等你長大了也會變得一樣好看。”並且告誡哥哥姐姐們不要欺負弟弟。可是哥哥姐姐們還是會覺得小灰鴨長得怪，有時候和它開玩笑，小灰鴨覺得他們不喜歡自己。
這時天空飛過一行天鵝，小灰鴨看到它們，情不自禁地說“我也想飛”，它伸長脖子發出嘶啞的嘎嘎聲，逗得兄弟姐妹們笑了起來。。
小灰鴨不想再和哥哥姐姐們玩，它找農場裏其它的動物，可是其它動物都嫌它醜。“一隻鴨子怎麼會是灰色，應該是可愛的黃色；一隻鴨子怎麼那麼胖胖笨笨的，應該小巧靈活；一隻鴨子嘴巴和掌怎麼是黑的，應該是橘紅色的。”連小雞都笑它：“我們家禽小時候都是鵝黃，從來沒見過你這麼難看的顏色。”農場裏的動物們都叫它“醜小鴨”。它們圍着它轉着圈地嘲笑它。
“不許欺負我們的弟弟！”還是兄弟姐們幫把它解救了出來。
小灰鴨哭着問媽媽“爲什麼我那麼醜？我可以變好看嗎？”
媽媽抱着小灰鴨說：“只要你好好喫飯、好好長大，長大了就會變得一樣好看。”
小灰鴨暗暗發誓，自己一定要努力長成一隻和大家一樣好看的鴨子。它每天更認真地喫更有營養的飯、精心梳毛、刻苦鍛鍊身體，鴨媽媽也會陪他一起鍛鍊，他們一起設定計劃，每天用尺子和稱量它的變化，可是小灰鴨只是強壯了一些，沒有變好看。
農場裏還有兩個動物願意和小灰鴨說話，他們是貓和母雞。小灰鴨覺得貓漂亮又優雅，母雞什麼都知道，它想和他們做朋友，他想努力長大變漂亮。
貓也喜歡和小灰鴨一起，因爲醜小鴨可以襯得自己更漂亮，母雞則非常喜歡教導小灰鴨。貓常說：“你不是想變美嗎？這個農場裏沒有比我更優美的動物了，你能學到我的一點皮毛就是最優美的鴨子了。”母雞則說：“只要你勤學好問，這裏沒有什麼是我不知道的。”它們經常叫小灰鴨“鴨笨笨”，因爲醜小鴨再努力也學不會貓優雅地弓背和走路，也學不到母雞的聰明。
三個月過去了，哥哥姐姐們都長出羽毛，變成了和爸爸媽媽很像的樣子，而每天都在努力的小灰鴨卻更醜了。毛色仍然是灰禿禿的，個頭比別的鴨子笨重很多，脖子也長得好笑。
農場裏很多熱心的鄰居詢問鴨媽媽，醜小鴨將來問怎麼辦？有點擔心農場主會丟棄鴨子，有的建議醜小鴨多學學幹活，要會謙讓食物，會有小母鴨喜歡的。
貓和公雞也不願意和小灰鴨玩了“走開！你站在這裏都影響我的優雅”“走開！教你這麼久都學不會，別說我教過你，丟人！”
天空又飛過一排天鵝，小灰鴨看到他們心裏有種說不出的感覺，它揚起脖子，努力發出了嘶啞的叫聲，惹得貓和公雞笑出聲來。
“我也想飛”小灰鴨支棱起小小的灰色翅膀：“想到飛，我心裏有種說不出來的感覺，我覺得自己能飛起來”。
“多麼荒唐的念頭，你一定是發瘋了。你連優雅地走路和響亮地打鳴都學不會，如果你能學會也就不會有這樣幻想了。”公雞說。
“相信我們的話吧，我們也是爲你好，不信你問問這個農場裏所有的動物，有誰會有這麼愚蠢的幻想。”公雞說“踏踏實實做一隻鴨子，你在鴨子裏都是笨的。”
“可是，我想飛，我覺得天空在召喚我。”貓和公雞快要笑出眼淚來。
“不，你不行”
農場裏很多動物漸漸圍過來：
“哈哈哈，飛呀，你飛一個看看呀”
他們笑啊笑啊，直到小灰鴨不敢再撲騰翅膀。
“又醜又不安分的鴨子”
“好好做一隻合格鴨子吧。”
農場裏一羣小動物圍着小灰鴨叫，“醜小鴨，醜大鴨，大丑鴨！”
醜小鴨哭着回到家“媽媽，你騙我！我長大也沒有變好看！我天生就醜，越長越醜！”
“可能你和其它鴨子不太一樣，但無論你樣子怎樣，媽媽都愛你呀！”
“我不要醜！”
“醜大鴨，大丑鴨！”一天晚上，醜小鴨對着水面中自己的倒影留下了眼淚，然後悄悄地離開了家，它覺得自己不屬於這裏，它也說不清爲什麼自己要離開，也許在更遠的地方，有什麼方法能讓自己變得更好。
小灰鴨孤單地繼續走，邊走邊哭，遇見了一隻小龜。小龜問它爲什麼哭，小灰鴨說“因爲我又醜又笨，還沒有朋友”。小龜問：“你醜嗎？我沒覺得。”醜小鴨：“我的毛是灰色的，而且學不會優雅地走路也學不會響亮地打鳴。”小龜說：“我也沒有毛，而且既不會不會優雅地走路也不會打鳴，不過我可以做你的朋友。”
“真的嗎？”
“我是很慢的，你如果不介意，我們可以做朋友。”
小灰鴨有了新朋友，和小龜在一起很開心，它們一起游泳，一起玩泥巴，愉快地在一起玩耍讓小灰鴨忘記了煩惱。它強壯的身體可以駝起小龜，長長的脖子更容易捉到魚，有時他會撲打着翅膀想象在藍天中飛翔，小龜也不會嘲笑它。
冬天來了，它們一起打雪仗，小龜也有絕技，它會把整個身體都縮進殼裏。小灰鴨很羨慕：“可以教我嗎？”小龜說：“不能，因爲你不是龜呀。就像你可以扇動翅膀，而我沒有翅膀一樣。”小灰鴨愉快地扇動自己的翅膀，扇着扇着竟然飛了起來，而且越飛越高，它從來沒想到自己真的可以飛那麼高，連媽媽也做不到呀。
這時候它聽到有人喊:“看呀，這裏有一隻天鵝！美麗的天鵝！”
小灰鴨低頭看到自己的羽毛不再是灰禿禿的，潔白而豐滿。它不敢相信自己的眼睛，落進池塘，仔細照自己的倒影，優美的長脖子，高貴的體態“真的是一隻天鵝！”它邊喊邊飛回好朋友小龜的身邊：“我變成一隻天鵝了！我不再醜了！我變成美麗的天鵝了！我真的飛起來了！我變成天鵝了！我變成天鵝了！”
小龜詫異地看着它：“你本來就是一隻天鵝呀。”
爲什麼別人認爲你是鴨子，你就向着鴨子的方向努力呢？心會告訴你真正屬於哪裏。