Totto-chan nghĩa là "bé Totto", tên thân mật hồi nhỏ của tác giả Kuroyanagi Tetsuko. Totto-chan sinh trưởng trong một gia đình hạnh phúc, có cha là nghệ sĩ vĩ cầm, mẹ là vận động viên bóng rổ, nhà em còn nuôi con chó lớn tên Rocky. Trước khi em sinh ra, cha mẹ luôn nghĩ em sẽ là con trai nên đã đặt tên con là "Toru", nghĩa là vang xa, thâm nhập. Nhưng vì Totto-chan là con gái nên gia đình đổi tên em thành Tetsuko. Cha của em thường gọi em một cách thân mật là "Totsky" (Totto-Suke ở nguyên gốc tiếng nhật).

Mới sáu tuổi, Totto-chan đã bị đuổi học ở trường tiểu học vì em quá năng động và lạ lùng so với các bạn. Mẹ của Totto-chan biết ngôi trường bình thường không thể hiểu được con gái, bà liền xin cho em vào học tại Tomoe Gakuen (Trường Tomoe) của thầy hiệu trưởng Kobayashi Sosaku. Trường Tomoe có lớp học là những toa tàu cũ, cả trường chỉ có hơn năm mươi học sinh, ai cũng đặc biệt như Totto-chan, thậm chí có cả những em bị khuyết tật. Nhưng vượt qua những trở ngại và khác biệt tính cách, các học sinh ở Tomoe đều hoà hợp với nhau như anh em. Thầy hiệu trưởng Kobayashi tôn trọng học sinh của mình, luôn để chúng tự do phát huy cá tính, khả năng bẩm sinh. Ở Tomoe không có thời khoá biểu nhất định, học sinh thích học môn gì nhất thì cứ tự học môn đó trước và những môn không thích thì học sau cùng. Các thầy cô chỉ làm nhiệm vụ hướng dẫn các em khi cần và cho bài tập. Nhà trường còn tổ chức cắm trại, đi du lịch cho các em được mở mang tầm mắt, gần gũi với thiên nhiên.

Nhờ sự giáo dục của thầy hiệu trưởng Kobayashi, học sinh Tomoe đều trở thành những người tốt và thành đạt trong xã hội. Mặc dù trường Tomoe chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn ngủi (1937-1945) rồi bị bom đạn của thế chiến thứ hai phá sập, toàn bộ học sinh luôn luôn khắc ghi ngôi trường trong ký ức của họ, đặc biệt là Totto-chan. Cô bé vẫn nhớ mãi lời thầy Kobayashi nói: "Em thật là một cô bé ngoan". "Nếu không học ở Tomoe..." - tác giả viết - "nếu không được gặp thầy Kobayashi, có lẽ tôi đã là một người mang đầy mặc cảm tự ti với cái mác ‘đứa bé hư’ mà mọi người gán cho". Nhà văn Tetsuko dành những trang cuối của tác phẩm để viết các bạn bè cùng lớp của mình và cả cuộc sống sau này của họ. Có người đã trở thành nhà khoa học, người chuyên trồng hoa lan, người trở thành nhà giáo dục và nghệ sĩ nhưng cũng có người đã qua đời vì bệnh tật.