夜，静悄悄地，人们正在安静地恬睡着，惟独有一扇窗户亮出灯光来，一个小小女孩趴在桌子上，仰望着绚丽的星空。空中，一只小小的萤火虫疲惫不堪地飞啊飞，它得在凌晨三点以前飞到家里。想到这里，它加快了速度，突然，它听见了一个声音：“啊，流星，我看见流星啦！流星啊流星，你能让我的腿好起来吗？”萤火虫听了，它忧愁了，在心里想：我可是一只萤火虫啊！可是小女孩她……于是，萤火虫在心允诺：小女孩，你放心，我会帮助你实现这个愿望！
啊，流星啊流星，你在哪里？萤火虫整理一下自己，往太空飞了过去。它看见太空里有好多星星，可是没有流星。“喂，你来干什么？”一颗星星望着它发呆。“哦，你知道流星在哪里吗？”萤火虫满怀着希望。“流星是要按照安排的，它们不能随意出去。”萤火虫的希望破灭了，它流下了伤心的泪水。“你怎么啦？”星星焦急地问。于是，萤火虫把小女孩的故事告诉了它。星星也被感动了，它对它说：“我告诉你吧，往南飞啊飞，有一个美丽的山涧，那里住着彩虹仙子，她的花园里有很多的花。其中有一种金色的，你只要摘到了她，就能医治好小女孩的病！可是……要想得到它，就要经过很多的磨难”星星有些迟疑了：“你受得了吗？”“受得了！”萤火虫坚定地回答。说完，它不顾一切地飞向南边。
整整飞了365天，终于到了。哇塞！好美丽的山涧啊！它看见了彩虹仙子，于是，它飞了过去：“彩虹阿姨，请您采一朵金色的花朵送给我，好吗？”“休想！”彩虹仙子发起脾气来：“你以为那么容易就能得到吗？如果你真的想得到，现在就去那个冰窖！”说完，彩虹仙子用手一指，一瞬间，萤火虫飞到了冰窖里。在冰窖里，它饱受着饥寒交迫的折磨，翅膀也受伤了，可是它依然坚定地想：为了小女孩……为了小女孩。七七四十九天过去了，大门敞开了，彩虹仙子出现在它的面前。“小萤火虫，你不怕困难，是真正的勇者，不过，你要把你的小灯笼送给我，我才给你花朵。”小萤火虫迟疑了，没有灯笼，它怎么走夜路啊！可是为了小女孩，它把自己的灯笼送给了别人，拿着花走了。
萤火虫一路上跨过千山万水，历经了九九八十一难，终于回到了小女孩家。当它满怀希望地飞进去，看见的却是小女孩的遗体。原来，小女孩得的是骨癌。小萤火虫哭了，在哭声中，它倒下了，精疲力尽地死去了。
第二天，人们看见一只小小的萤火虫，手里拿着一朵枯萎的花儿，静静地躺在窗台上。干瘪的尸体布满了灰尘。人们用扫把把它扫了下来，几个小孩子把它解剖了，却发现，它的心像金子一般闪耀着光彩。