一天晚上，一个卖火柴的小女孩儿在街上走着。她破旧的围裙里包着许多火柴，可是一整天，她都没有卖出一根。可怜的小女孩儿又冷又饿又累，他在一个墙角坐下来，缩成了一团儿。她不敢回家，因为她连一个铜板都没有挣到。
她的小手已经冻僵了。真冷啊！要是点燃一根火柴，就可以暖和一些了。她抽出一根火柴在墙上一擦。哧！柴冒起火来，小女孩儿用双手拢着这团小小的火焰，觉得自己正坐在火炉旁。她刚要伸出脚暖和一下，火柴就熄灭了，火炉不见了，手中只有一截烧过的火柴梗。
小女孩儿又擦燃一根火柴。透过火光，她看到墙壁变成了一层薄纱，房间里的桌子上铺着雪白的台布，上面有精致的碗盘，里面装满了水果，还有冒着香气的烤鹅。不一会儿，火柴熄灭了，面对她的又是一堵又厚又冷的墙。
小女孩儿第三次擦燃火柴。火光中，她看见一棵美丽的树。绿色的树枝上燃着几千支蜡烛，烛火一闪一闪，仿佛一直在向她眨眼睛。小女孩儿刚把手伸过去，火柴却熄天了。
烛光越升越高，小女孩儿看到它们变成了明亮的星星，其中一颗星星落了下来，在天上留下一条长长的光线。
小女孩儿接着擦燃火柴，这时，老祖母出现在火光中。“请带我走吧！我知道，火柴一灭，您就不见了！”小女孩儿对老祖母说。她把火柴一根接一根地擦燃，想把老祖母留住。最后，她把所有的火柴都擦燃了。
亮光中，老祖母微笑着向小女孩儿伸出手臂，温柔地把小女孩儿抱在怀里，她们越飞越高，飞向天上的星河……
第二天的早晨，人们发现了冻死在墙角的小女孩儿，她的脸上带着幸福的微笑，手中还捏着一根火柴。在她的周围，散落着燃烧过的火柴梗。