Мать в своё отсутствие просит присмотреть за пятилетней Наташей её старшего брата, но тот, занятый пионерским поручением, не замечает, что девочка ушла из квартиры. Непоседливая девочка знакомится с детсадовскими детьми и приходит в детский сад за ними, но, пока заведующая звонит в милицию, уходит гулять снова.

Затем оказывается рядом с квартирами холостого геолога и пожилой дамы — зубного врача, которые проявляют искреннее участие к девочке, и геолог даже хочет её удочерить, но Наташа снова уходит, пока тот препирается с соседкой по поводу методов воспитания.

Далее девочка выскакивает на проезжую часть, погнавшись за кошкой. Ей бежит на помощь школьный товарищ её брата, девочка Нина, которая хочет отвести её в милицию, но инициативу перехватывает семейная пара — Ляля и Муля. Ляля, властная женщина мещанского толка, из лучших побуждений решает оставить девочку себе, и Муля, привыкший быть «под каблуком» у жены, не может отговорить её от такого серьёзного шага.

Тем временем брат Наташи, обнаружив её отсутствие, мечется по улицам Москвы в поисках. В конце концов девочка нашлась, а люди, которые познакомились с ней, впоследствии будут с радостью вспоминать доставленные ею счастливые хлопоты.