El verano va llegando a su fin apaciblemente, con Clara y Heidi disfrutando de la mejoría en la salud de la niña de Francfort. Mientras, Pedro debe enfrentarse a las consecuencias de la fechoría que cometió días antes, que resultan no ser tan penosas como anticipaba el pobre muchacho. Finalmente, llega el señor Seseman y se deciden importantes cuestiones para el futuro de Heidi.

La vida en la cabaña del Viejo de los Alpes sigue apacible para las niñas, pero no tanto para Pedro, que busca la forma de reclamar la atención de Heidi cometiendo una mala acción por la que se ve torturado por la culpa. Sin embargo, esta mala acción trae como consecuencia inesperada facilitar que Clara pueda avanzar más rápido con sus intentos de caminar por sí sola.

Heidi y Clara quedan al cuidado de un esmerado Viejo de los Alpes que se esfuerza por que la niña de Francfort se alimente bien con la leche de Blanquita y haga intentos, cada vez más intensos, de ponerse en pie y caminar. Su régimen de vida incomoda a Pedro, molesto por no poder disfrutar de la compañía de Heidi. Pero esto cambiará pronto, debido al proyecto de las niñas y el Viejo de visitar los altos pastos y sus maravillas.

La primavera llega a los Alpes y Heidi su abuelito vuelven a vivir en la cabaña en lo alto de la montaña. La niña está muy contenta con la esperanza de ver de nuevo a su amiga Clara acompañada de su abuelita, procedentes de Frankfurt. Sin embargo, Pedro no parece encajar demasiado bien la visita que tanto desea Heidi...

El invierno es largo en las montañas, y Heidi no puede visitar durante semanas a la abuelita de Pedro. Así pues, con la complicidad de su abuelito, la niña decide aprovechar el tiempo para mejorar la vida de su amigo Pedro enseñándole a leer y exigiéndole que vaya a la escuela.

Con la llegada del otoño el Viejo de los Alpes cumple su promesa de no pasar esa temporada tan dura del año con Heidi en su lejana cabaña. Así pues, se establecen en un viejo caserón señorial en Dörfli donde en invierno llevan un régimen de vida distinto, y al que Heidi tarda poco en adaptarse.

El doctor por fin se ha establecido en Dörfli para estar cerca de Heidi y su abuelito y estudiar la conveniencia de la visita de Clara Sesemann a las montañas. El trato con la niña y su estancia en las montañas ejercen un efecto terapéutico sobre el melancólico doctor, que parece recuperarse de viejas heridas en su corazón.

Su estancia en Frankfurt ha dejado una honda huella en Heidi, que ha adquirido nuevos hábitos que pone en práctica en su día a día en las montañas. Además, está emocionada esperando la visita de sus amigos de Frankfurt, que finalmente no resulta ser como ella esperaba.

En casa de los Sesemann, en Frankfurt, el doctor desaconseja un viaje inminente de Clara a los Alpes para visitar a su amiga Heidi. Sin embargo, el señor Sesemann insiste al doctor y consigue una solución intermedia que permite a Clara albergar esperanzas de poder hacer ese viaje tan deseado a las montañas.

Heidi ha regresado a la casa de su abuelito en los Alpes llevando consigo mucho más que dinero y ropas nuevas. Se muestra muy generosa con la abuelita de Pedro y consigue transformar la vida del viejo de los Alpes mediante las lecturas del libro que le regaló la señora Sesemann.