Twaalf kleine meisjes wonen in een oud huis in Parijs en gaan elke dag naar de kostschool van mevrouw Clavel. De kleinste van hen is Madeline, maar is niet zoals de rest van de meisjes. Ze is avontuurlijk, voor niks bang en gaat geen uitdaging uit de weg. Wanneer haar lang verloren oom haar komt ophalen, is ze dolblij dat ze toch familie heeft. Al snel wordt duidelijk dat oom Horst niet is wie hij zegt te zijn en mevrouw Clavel en de elf meisjes moeten Madeline zien te redden.