태고적부터 있어 온 거대한 참나무가 우뚝 서 있다. 나무 안에는 1.5밀리미터의 작은 사람들이 하나의 세계를 이루며 삶을 영위하고 있다. 토비는 호기심 많고 영리한 소년으로 어린 시절 흙껍질 족(나무와 땅의 경계선, 초원에 사는 종족들)들에게 아버지를 잃은 레오 블루와 둘도 없는 친구다. 어느 날 토비의 아버지 심 롤네스는 수액을 발견하고, 그 수액을 통해 나무가 살아 있는 생명체임을 증명한다. 하지만 이 비밀을 알려 달라는 나무위원회(나무 안의 정치기구)와 사람들의 요구를 거부한 탓에 그의 가족은 동족들에게 쫓기는 신세가 된다. 마침 바구미 사업으로 나무의 새로운 지도자로 떠오른 조 미츄는 사사건건 그의 사업을 방해해 온 토비 가족을 심하게 탄압하다. 토비 가족은 낮은 가지의 오네사로 이사가, 사람들과 격리된 채 살아간다. 그곳에서 토비는 셀도르 가의 형제자매들과 애벌레를 치는 비고 토르네트 영감, 흙껍질 족 소녀인 엘리샤를 만나고, 자연의 아름다움과 첫사랑의 감정을 느끼게 된다. 몇 년 후 토비 가족은 외할머니인 알노렐 여사가 돌아가셨다는 소식을 듣고 다시 높은 가지로 돌아간다. 하지만 할머니의 죽음을 확인하고 돌아오던 중 그들을 잡으려고 기다리고 있던 조 미츄 일행에게 붙잡힌다. 심의 도움으로 간신히 조 미츄의 손아귀에서 빠져나온 토비. 토비는 미친 듯이 낮은 가지를 향해 달려가는데 그는 믿었던 레오 블루의 배신과 돈 때문에 자신을 잡으려는 사람들의 모습에 심하게 충격을 받는다. 겨우 낮은 가지에 도착한 토비는 엘리샤를 찾아간다. 하지만 안도의 순간도 잠시, 토비는 부모님이 나무 안 최악의 감옥인 ‘통블’에 잡혀 있다는 얘기를 듣는다. 엘리샤는 부모님을 찾으려는 토비의 의지를 꺽을 수 없음을 알고 통블 최고 소장의 딸인 베로니크의 가정교사로 들어간다. 그리고 목숨을 걸고 토비 부모님이 있는 감옥열쇠를 찾고 토비를 통블 안으로 들여보낸다. 하지만 감옥 안으로 들어간 토비는 부모님이 죽었다는 소식을 전해 듣는다. 삶의 의욕을 잃은 토비는 통블 감옥 끝에 있는 열매 속으로 들어가고 열매를 먹은 새에 의해서 흙껍질 족이 사는 초원으로 가게 된다. 토비는 흙껍질 족과 생활하며 점점 강인한 청년으로 변해간다.