有一只毛毛虫刚从蛋里孵出来，它四下一看：天是蓝色的，地是绿色的，还可以吃——那其实是一片白菜叶子。于是它和它的兄弟姐妹们一起，努力的做着同一件事——大吃特吃。
很快，那株白菜的叶子就被吃光了，毛毛虫只好搬家。这对它再容易不过了，你别忘了，它可有十二只脚呢。
毛毛虫的身体现在已经长大了二十倍，这主要是因为它除了吃和睡，就再也没有什么事儿干了。
这一天，毛毛虫正在白菜梗上打盹呢，一个小女孩刚巧走进白菜地，又刚巧发现了这只毛毛虫。“哇!”小女孩说：“好可爱啊。”小女孩一边说， 一边伸出手来，想摸一摸这个毛茸茸的小家伙。毛毛虫吓坏了，对于它来说，小女孩简直就是一个庞然大物，她的每一根手指头都比毛毛虫大。毛毛虫拿出男子汉的勇气来，它昴起头，并且挥舞它的一对前脚，希望这样就可以吓跑小女孩。可是它太小了，所以小女孩根本就没看清它在做什么。小女孩的手摸到了毛毛虫的头，但是毛毛虫的长毛其实又尖又硬，而且还有毒。小女孩被扎到了，一下子哭了起来，然后跑走了。
毛毛虫自己也吓得不行，它蜷成一团滚到白菜心里，躲了半天才敢出来。可后来一想，觉得挺对不起小女孩的，它决定找到小女孩，向她道歉。它从白菜叶子上下来，爬到泥地上。不过它不认识小女孩的家在哪儿，只管爬啊爬，非但没有找到小女孩，甚至连白菜地都没有走出。
“这世界全是一片白菜地，”毛毛虫想，“那小女孩应该住在月亮上。”这时，它看见了一个毛毛虫女士，而毛毛虫女士也看见了它。这是一个非常美丽的女士——我们的年青的毛毛虫这样认为。它的审美观显然与别人不一样：比如那只青蛙，一看到毛毛虫女士，就像看到鬼一样，吓得转身就逃。
毛毛虫感到很开心，就跳起舞来。“不要跳了，”毛毛虫女士说：“我们就生活在一起吧!”于是毛毛虫就有了一个妻子。
到后来毛毛虫忘了小女孩，这是因为它变成了一个蛹，睡了很长一段时间。从蛹里面出来的时候，它变成了一只蝴蝶，这时它甚至忘记了它的妻子——毛毛虫女士。当然，毛毛虫女士现在也变成了蝴蝶。它们俩谁也记不得对方了，于是只好又谈了一次恋爱，又结了一次婚。
它们是旅行结婚的，过得挺浪漫。