Der siebenjährige Lillebror wünscht sich nichts mehr, als endlich einen Freund zu finden. Als eines Tages der weltbeste Karlsson (gesprochen von
Santiago Ziesmer) - so stellt sich das sonderliche Kerlchen selbst vor - mit dem Propeller auf dem Rücken in Lillebrors Zimmer einfliegt, erfüllt sich der Wunsch des einsamen Jungen. Ist es ein Wunder, dass die Eltern ihren verträumten Filius nicht glauben?
Als Lillebror unter der Obhut von Fräulein Bock und Onkel Julius die Ferien zu Hause verbringt, verleben er und der fröhliche Dachbewohner, denn dort hat Karlsson sein Bleibe aufgeschlagen, zusammen allerlei Abenteuer. So entdecken die neugierigen Nachbarn den dicken Mann bei einem seiner Ausflüge und beginnen dem Rätsel des fliegenden Mannes nachzugehen. Das Verschwinden der leckeren Hackfleischbällchen - Karlsson ist äußerst gefräßig - macht auch Fräulein Bock misstrauisch. Als auch noch die lokale Zeitung sein Photo veröffentlicht und eine Belohnung auf seine Ergreifung aussetzt, droht die Situation den Freunden entgültig aus den Händen zu gleiten.