A 14 ans, la jeune Heidi quitte ses montagnes suisses pour poursuivre son éducation dans un pensionnat pour filles du Nord de l'Italie. La directrice, Mme Hilary, apprécie cette enfant aux manières frustes mais au coeur généreux. Mais on est en 1915 et l'Italie entre en guerre avec l'Autriche. L'école est réquisitionnée pour servir de caserne et les élèves doivent rentrer chez elles à l'exception de Heidi et de trois autres. Le gouverneur de la région les confie au directeur d'un orphelinat, Bonelli, malgré les protestations de Mme Hilary. Avec la complicité d'une orpheline, Heidi entraîne ses compagnes dans une évasion qui devrait les mener en Suisse. Les fillettes entreprennent ainsi une randonnée difficile où elles sont poursuivies par Bonelli. Heureusement, un ami de Heidi, Peter, vient à leur aide.