千代美与小南是青梅竹马的邻居，但是长大后的两个人却形同陌路。千代美梦想成为一名舞者，她一边辛苦训练，一边在网上写着自己的连载小说。同班同学高木陆暗恋千代美，并大胆向她表白。然而千代美心中一直对小南的漠视耿耿于怀。小南与班上的美女同学野村关系很近，千代美多次试探并没有什么结果……千代美一时冲动，打算去东京参加舞蹈比赛，因此与父母发生了口角离家出门……

千代美宿夜未归，家里人非常担心。小南听妈妈笑子说千代美不见了之后便出去寻找，终于在公园的隧道里找到了身材变小不知所措的千代美。小南暂时把千代美安置在自己房间然后去学校。学校里千代美失踪的事也流传了开来，高木和亚美都非常担心她。 小南因为担心千代美而假装生病早退回家，并告诉千代美由于她的失踪，在学校也引起了轩然大波。千代美担心被大家误以为自己遇上什么不测，请求小南去公园把自己落在那的衣服鞋子还有手机给取回来。 回家之后，小南要求千代美回她自己的家，千代美却不愿意。最后小南只能妥协，要求千代美至少打电话回家报平安。 放学后，高木和亚美赶到了千代美家，高木被巡警当做凶手，正引起骚乱的时候大家接到了千代美打来的电话。千代美骗父母说现在在东京，因为要参加海选所以暂时回不了家。虽然千代美的父母很生气，但千代美平安无事，终于松了一口气。

3天过去了，千代美的身体没有恢复的征兆。小南突然想起来，小时候奶奶说过“一寸公主”是在满月的晚上，用从鬼怪手里抢来的“万宝槌”敲打才变回正常的。传说中的万宝槌被供奉在高须神社的藏宝殿，两个人决定用“万宝槌”来恢复千代美的身体。 千代美和小南偷偷潜入高须神社，在藏宝殿找到了传说中的“万宝槌”。两人挥舞起槌子后被一片奇妙的光包围了起来，千代美高兴的觉得“我可以变回去了！”，片刻之后她还是原来的样子待在小南的口袋里。 小南发现这和千代美变小的那天的天气一模一样，觉得去做和那天晚上一样的事的话说千代美不定就能变回去。两人一起在公园的隧道里过了一夜，但是还是什么都没有发生。 在隧道里待了一夜的小南发烧了，这天正好小南的奶奶和妈妈都不在，千代美很努力的想照顾小南，但是什么都做不了。这时候野村来了。野村照顾小南，躲在壁橱里偷偷看着这一切的千代美非常伤心。

千代美决定一个人潜回自己的家，偷出一些衣服来。这时，巡警堺泽来到小南的家，提醒登美子奶奶最近附近发生多起盗窃事件。 千代美趁奶奶出门买东西的时候从房间的窗户溜出，回到了自己的房间。从床底下的箱子里翻出了一些人偶用的衣服和物品，把东西包在手袋里背回了小南的家。正在这个时候，千代美发现一个陌生的女人（潮田香苗）偷偷摸摸的打开窗户潜入小南的家。 千代美想要马上通知小南，慌张张的千代美只打了“小偷”两个字就发送了出去。那女人刚要踏进小南的房间的时候，听到楼下有人进来，马上离开下了楼。来的人是那个带着墨镜和帽子的神秘男人。千代美把书弄到地上发出声音，又开了音乐。楼下的两人听到声音后吓得逃走。 看到千代美的消息小南急急忙忙从学校赶回，问起奶奶是否有小偷侵入的时候，奶奶矢口否认。回到房间，看见千代美安然无恙小南终于松了一口气。千代美很威风的跟小南讲述赶走小偷的过程。

千代美因为不小心从小南的口袋里露出脸而被高木看到。高木以为是千代美的手办而非常佩服赞叹这个做工。放学后，野村的爸爸告诉野村即将再婚，野村大受打击夺门而出，笑子正好看见就追了过去。 千代美的妹妹明日香跟小南约好了让小南教她念书。晚上，千代美来到小南的房间，看到了用零食的盒子做成的千代美的家，还发现里面放着一些衣服和物品都是姐姐千代美的东西。千代美怀疑小南莫非是变态，想要知道小南的秘密，所以打开了放在桌子上的小南iPad…… 学习结束后，明日香回家，笑子带着野村回来了。女生们接二连三来到小南家，让千代美非常的不舒服。野村帮着笑子做晚餐，笑子夸奖野村厨艺精湛，野村泪汪汪的说自己没有母亲，所以一直只能自己给自己做东西吃。晚上，野村来到小南的房间，拥抱小南还想要亲他。千代美看到后情不自禁的出声阻止，小南因为千代美的突然发声而慌慌张张的把野村赶出了房间。 第二天，千代美被登美子奶奶发现了。但是奶奶看到变小的千代美一点都不惊讶，把千代美当成了“一寸公主”。