En pleine guerre de Sécession, une mère et ses quatre filles vivent dans une ville près de Gettysburg, en Pennsylvanie, aux États-Unis. Suite à une blessure, Frédérick, leur père, qui avait été mobilisé pour la guerre, est de retour à la maison le temps d'une permission. Pour fêter ces retrouvailles, toute la famille décide de partir pique-niquer.

Lors d'un pique-nique familial, Frédérick aperçoit des soldats confédérés. Par précaution, il demande à sa famille de rejoindre la ville de New Code. Frédérick, en permission suite à une blessure, doit regagner son ancienne unité. Un jour de pluie, Beth, la troisième fille, secourt un chaton trempé qu'elle nomme Calinou.

Le lendemain du jour où Beth adopte Calinou, la ville de Concord, où vit la famille March, se retrouve occupée par l'armée confédérée. Lorsque Beth se rend dans la remise pour construire une litière pour Calinou, elle est prise en otage par John, un esclave qui s'est échappé de l'armée.

Les soldats confédérés, venus dans la famille March pour capturer John, ne parviennent pas à le trouver caché dans le sous-sol. La famille March peut donc renvoyer John en toute sécurité. Mary, qui a finalement décidé de quitter la ville envoie une lettre à tante Martha, qui vit à New Code.

La bataille de Gettysburg a commencé. Jo se rend chez Mme Spencer, un tailleur, pour récupérer sa robe, mais Mme Spencer qui se prépare à quitter la ville, ne l'a pas terminé. La famille March essaie également de rejoindre la ville de New Code.

Pour fuir la zone d'affrontement, la famille March et d'autres habitants de la ville s'installent sur une petite colline. Cette nuit-là, les confédérés mettent le feu à la ville.

La famille March est arrivée en toute sécurité à Newcord. Bien qu'elles aient envoyé un télégramme annonçant leur venue, personne ne s'est rendu à la gare pour récupérer Mary et les filles à leur arrivée. Face à l'accueil glacial de tante Marthe, la famille March n'a d'autre choix que d'aller dans un hôtel en ville.

Tante Marthe décide finalement d'héberger la famille March jusqu'à ce qu'elle trouve une maison à louer. Cependant, à Newcord les loyers sont élevés et la famille se voit obligée de réduire ses dépenses.

Jo, qui a besoin d'un espace pour travailler, demande à tante Marthe si elle peut utiliser son bureau au manoir et obtient l'accord de sa tante. Par la suite, elle se rend au journal local pour présenter le roman qu'elle a écrit.

Avec l'accord de tante Marthe, Mary s'engage bénévolement dans une société de secours pour les soldats. Anthony, un employé du journal local auquel Jo avait présenté son roman est venu lui rendre visite. Il souhaite lui présenter ses excuses pour avoir critiqué son roman sans même l'avoir lu.

Mary s'apprête à commencer le bénévolat et Meg le tutorat. Jo partage son expérience lors de la bataille de Gettysburg avec Anthony qui en fait un article dans le journal. Tante Marthe, qui a lu l'article, ne comprend pas comment la famille parvient à se montrer si joyeuse après tant d'épreuves.

Jo a fait un cauchemar et se réveille en sursaut. Mme March n'a toujours pas arrêté son choix sur une maison. David, un neveu de la tante Marthe, soupçonne les March de profiter de la vieille femme.

Alors qu'elle est toujours à la recherche d'un logement pour sa famille, Jo rencontre Anthony par hasard. Ce dernier lui parle d'une maison disponible à la location. Il s'agit de l'ancienne maison d'un artisan verrier qui dispose d'un atelier de forme inhabituelle.

Le nouvel instituteur d'Amy est très sévère. La petite-fille est réprimandée pour ses retards, et lorsqu'il trouve des bonbons dans la classe, il la soupçonne immédiatement, bien qu'elle clâme son innocence. L'automne s'installe rapidement et Beth s'enrhume.

Laurie est retournée chez M. Lawrence pour pouvoir aller à l'université. Meg, qui travaille comme gouvernante pour la famille King, se fait une nouvelle amie nommée Sally. Mary espère que ses filles parviendront à faire de nouvelles rencontres également.

Meg est soupçonnée d'avoir volé une grosse somme d'argent à la famille King, mais elle décide de continuer à travailler pour eux comme avant. Tante Marthe tombe malade et réécrit son testament, elle décide de donner la moitié de son héritage aux enfants March.

Décembre est arrivé et la neige pointe le bout de son nez. Amy est ravie, car de là où elle vient, il ne neige que très rarement. Ses amies, qui cachent une boîte de bonbons dans le bois près de l'école, lui confient une mission : ramener des cédrats confits malgré l'interdiction formelle de leur instituteur. À la maison, Jo envisage de s'essayer pour la première fois au patin à glace.

Meg et Jo sont invitées à leur premier bal par Sally. Elles se préparent pour la fête, mais Jo, qui s'inquiète de l'état de sa robe, n'est pas d'humeur à s'amuser.

Jo semble se lier d'amitié avec Laurie. Meg sympathise quant à elle avec les amis de Sally. Cependant, lorsque Meg se blesse à la jambe lors d'une danse, c'est Laurie lui propose de la ramener chez elle à bord de sa calèche.

Jo écrit un scénario pour la pièce de Noël que sa famille organise chaque année. Cependant, la jeune fille s'inquiète pour son voisin Laurie qu'elle n'a pas vu depuis quelques temps.

La famille March prépare Noël. Alors que les filles décoraient le sapin et répétaient la pièce écrite par Jo, tante Marthe est venue leur rendre visite et a offert un dollar à chacune des quatre sœurs. Les jeunes filles décident d'utiliser cet argent pour offrir un cadeau à leur mère.

Mary, qui a passé le matin de Noël avec la pauvre famille Hummel suggère à ses filles d'offrir leur petit-déjeuner aux Hummel en cadeau. Lorsque M. Lawrence en a entendu parler par Laurie, il a été très ému et a décidé lui aussi, d'offrir un cadeau à la famille March.

Jo et Amy sont invitées à prendre le thé par leur voisin, M. Lawrence. Beth, restée à la maison, est également invitée, mais elle refuse par timidité. Elle est cependant intriguée par le piano à queue qui orne le manoir de M. Lawrence.

Malgré les invitations de M. Lawrence, Beth n'ose pas se rendre chez son voisin. Un jour, accompagnée de Jo, elle entre dans le manoir de M. Lawrence, s'approche du piano à queue et se met à jouer.

Beth est heureuse d'être autorisée à jouer du piano et se rend au manoir tous les jours. M. Lawrence est si heureux de la voir qu'il lui fournit un nouveau jeu de partitions. Beth demande à sa famille une paire de pantoufles faites à la main à offrir à M. Lawrence en guise de remerciement.

M. Lawrence a été tellement touché par les pantoufles faites à la main de Beth qu'il lui offre à son tour un cadeau exceptionnel. Un piano, en souvenir de sa défunte petite-fille.

L'épouse du lieutenant-gouverneur se rend dans l'école d'Amy pour une visite. Comme elle leur avait promis, Amy apporte des citrons verts confits à ses amis à l'école. Amy est félicitée par son professeur et Mme Lieutenant-Gouverneur pendant le cours, se qui rend ses camarades de classe très jaloux.

Laurie invite Jo et Meg à une pièce de théâtre dans Newcord. Amy, qui veut aussi aller à la pièce insiste pour les accompagner. Jo reproche alors vivement à Amy son manque de politesse.

Dans un accès de colère, Amy brûle le manuscrit du précieux roman de Jo. Très vite, elle regrette d'en avoir trop fait et s'excuse auprès de sa sœur, mais cette dernière ne lui pardonne pas.

Amy, qui marchait sur une rivière gelée passe à travers la glace et tombe dans la rivière. Elle est heureusement sauvée par Laurie et Jo. Jo est déprimée, elle se reproche de s'être perdue dans la colère. Mary perçoit le mal être de sa sœur et l'encourage à corriger lentement ses défauts.

Meg est invitée pour deux semaines par la famille Moffat, une famille prestigieuse qu'elle a rencontrée lors d'un bal. Tante Marthe craint que la flamboyance de la famille Moffat ait une mauvaise influence sur Meg

Marthe se rend à Hot Springs pour y être soignée sur ordre du médecin. Jo, ravie d'avoir des vacances, promet d'aller voir une pièce de théâtre avec Anthony.

Tom, le frère cadet du Dr Brooke, est venu lui rendre visite. Amy se lie rapidement d'amitié avec le jeune homme qui a à peu près son âge. Laurie invite Jo et ses sœurs à une fête en plein air. Tous passent un bon moment à manger et à pêcher ensemble.

Tom et Amy pêchent dans la rivière, mais après avoir attrapé un petit poisson, ils n'attrapent plus rien du tout. Inquiets de leur retour tardif, Jo, Laurie et le Dr Brooke partent à leur recherche.

Jo a fini d'écrire son roman, elle en est tant excitée qu'elle ne peut pas dormir. Ce soir là, Meg est également incapable de dormir, mais pour une toute autre raison, elle est amoureuse.

Jo, qui n'a pas reçu de nouvelles de son manuscrit depuis 10 jours, décide d'aller directement au bureau du journal. Cependant, John, un employé du journal, lui affirme qu'il n'a jamais entendu parler de son roman.

La famille March reçoit un télégramme indiquant que Frederick est malade et dans un état critique sur le champ de bataille. Avec l'aide de M. Lawrence et de tante Marthe, Mary se prépare à se rendre à Washington, où Frederick est hospitalisé.

Une lettre indiquant que Frederick se remet peu à peu de ses blessures arrive à la maison des March. Soulagées, les sœurs envoient à leur tour une lettre à leur mère. Une lettre arrive également de la part du Dr Brooke, mais ce dernier semble s'être trompé dans l'adresse.

Le bébé de la famille Hummel meurt malheureusement de la scarlatine. Jo espère que Beth qui s'était rendue chez les Hummel pour prendre des nouvelles du bébé, ne l'a pas aussi contractée.

Pour empêcher la scarlatine de Beth de se propager, Amy a été transférée au manoir de Marthe. M. Lawrence, qui s'inquiète pour Beth, vient lui rendre visite tous les jours, malgré les conseils du médecin.

L'état de Beth s'aggrave et le médecin annonce à la famille que sa vie est en danger. Mary, quant à elle, est coincée dans une forte tempête de neige, loin de ses filles.

Mary est de retour et Beth récupère peu à peu. Frédérick se sent lui aussi beaucoup mieux, il pourrait même être de retour auprès de sa famille d'ici la nouvelle année.

Amy, qui avait été envoyée au manoir de tante Marthe, a également pu retourner dans la famille March. Jo, quant à elle, ne semble pas apprécier l'amitié qui se crée entre Meg et le Dr Brooke.

La lettre que Meg a reçue du Dr Brooke était une farce faite par Laurie. Mary le gronde alors sévèrement. M. Lawrence demande au jeune garçon ce qu'il a fait, mais Laurie refuse de dire quoi que ce soit.

À l'approche de Noël, Beth, encore en convalescence, s'entraîne à descendre les escaliers à son rythme. Jo et Laurie ont fait un bonhomme de neige ensemble à temps pour Noël, et Beth a reçu de jolis cadeaux de M. Lawrence et Laurie.

Fréderick, de retour dans la famille March, retrouve tante Marthe qu'il n'a pas vu depuis 20 ans. Le Dr Brooke avoue son amour à Meg. Anthony dit au revoir à Jo avant de partir pour New York pour poursuivre sa carrière de journaliste.

Une fête est organisée pour les fiançailles du Dr Brooke et de Meg. En s'arrêtant au bureau du journal, Jo et Beth apprennent que l'armée confédérée s'est rendue et sont heureuses que la guerre soit terminée. Après la fête, Jo annonce à sa famille qu'elle a décidé de partir pour New York.