Głównymi bohaterami baśni jest para przyjaciół, Kaj i Gerda, których wielka przyjaźń i wzajemne oddanie zostają pewnego dnia wystawione na ciężką próbę.
Historia zaczyna się, gdy pewnego dnia zły czarownik nazywany „samym diabłem” stworzył własnymi rękami magiczne lustro. Było to jednak złe lustro, bowiem wszystko co dobre i piękne, zamieniało się w nim w szarą i bezkształtną masę, a wszelkie objawy zła nabierały mocy i siły. Ów diabeł prowadził szkołę, której uczniowie niezwykle zachwycali się lustrem i chcąc zobaczyć w nim wszystko biegali z nim gdzie tylko się dało. Raz nawet wpadło im do głowy, by zanieść lustro do nieba i zrobić kawał Panu Bogu i jego aniołom. W niebie jednak, za sprawą Boga lustro zaczęło bardzo drżeć i wypadło hultajom z rąk rozbijając się na miliardy drobniusieńkich kawałeczków. Gdy taka drobinka dostała się człowiekowi do oka, zaczynał dostrzegać tylko zło, a gdy taki odłamek wbijał się w serce, człowiek stawał się zły.
Kaj i Gerda mieszkali przy jednej ulicy, w domach naprzeciwko siebie. Odległość między ich oknami była tak mała, że mogły one swobodnie ze sobą rozmawiać i spędzać wspólnie czas. Na poddaszu dzieci miały ogród, na którym rosły róże i fasola. Pewnego zimowego dnia, gdy Kaj przyglądał się jak padał śnieg, zapytał babcię, czy śnieżynki, podobnie jak pszczoły, mają swoją królową. Wtedy babcia opowiedziała dzieciom o Królowej Śniegu, która każdej zimy przybywała na ziemię na swoich białych saniach. Gdy chłopiec kładł się spać, jego oczom ukazała się piękna kobieta w białej sukni. Chłopiec wystraszył się i szybko zamknął oczy, położył się spać. Któregoś letniego dnia, gdy Kaj bawił się w ogrodzie z Gerdą, w jego oku i sercu utknęły dwa odłamki szkła, za sprawą których chłopiec stał się nieznośny i niegrzeczny. Dokuczał wszystkim dookoła a nawet przestał lubić Gerdę. Zimą, podczas zabaw na śniegu Kaj spostrzegł piękne białe sanie i przyłączył swoje saneczki tak, by wziąć udział w kuligu. Nie wiedział jednak, że właścicielką ów sań była sama Królowa Śniegu, o której niegdyś opowiadała mu babcia. Gdy sanie wyjechały daleko poza miasto, Kaj zaczął się niecierpliwić, bo nie mógł odpiąć swoich saneczek, gdy wreszcie oba pojazdy zatrzymały się, do swoich białych sań Kaja zaprosiła Królowa. Przytuliła ona chłopca i pocałowała. Chłopiec poczuł się szczęśliwy, nie zdawał sobie jednak sprawy z tego, że właśnie jego serce zamieniło się w lód.
Kaj zniknął i nikt nie wiedział co się z nim stało. Niektórzy myśleli, że chłopiec utonął. Gerda bardzo rozpaczała i czuła się samotna. Jednak z nadejściem wiosny, dziewczynka, za sprawą jaskółek zrozumiała, że Kaj nie umarł i postanowiła go odszukać. Wziąwszy swe czerwone trzewiki, Gerda poszła nad rzekę. Chciała ofiarować jej buciki w zamian za oddanie Kaja, jednak rzeka odmówiła przyjęcia daru. Wtedy dziewczynka wsiadła do łódki i popłynęła z nurtem rzeki. Płynęła długo aż dotarła do domku, który stał przy wiśniowym sadzie. Miał kolorowe okiennice i słomiany dach. Mieszkała w nim pewna staruszka, która za pomocą swej laski przyciągnęła łódkę Gerdy na brzeg. Kobieta zabrała dziewczynkę do domu, poczęstowała wiśniami i sprawiła, że dziewczynka zapomniała o swym przyjacielu. Staruszka potrafiła czarować i za sprawą magii pragnęła zostawić dziewczynkę przy sobie, by nie czuć się już samotną. W ogrodzie kobiety rosły mówiące kwiaty. Czarodziejka sprawiła, że tylko róże zapadły się pod ziemię, by nie przypominać Gerdzie o przyjacielu. Gdy pewnego dnia dziewczynka wyszła do ogrodu spostrzegła różę na kapeluszu staruszki. Wtedy przypomniała sobie o Kaju i zaczęła płakać. Jej łzy spływały na ziemię, na której wcześniej rosły róże. W pewnej chwili krzak znów ujrzał światło dzienne i przekonywał dziewczynkę, że Kaj na pewno żyje, bo nie ma go w krainie zmarłych. Wtedy kwiaty zaczęły śpiewać swoje pieśni, ale żaden z nich nie potrafił powiedzieć nic o Kaju. Gerda uciekła więc z domu staruszki i wyruszyła w dalszą drogę. Była już jesień.
W czasie wędrówki Gerdę zastała zima. W pobliżu pewnego miasteczka wdała się w rozmowę z pewną wroną, która opowiedziała jej o pewnej dobrej i mądrej księżniczce, która szukała narzeczonego dla siebie tak mądrego jak ona. Przez kilka dni robiono przesłuchania, ale księżniczka nie była zadowolona z rezultatów, bowiem każdy z nich dał się omamić bogactwem i przepychem, w jakim żyła księżniczka. W końcu u księżniczki zjawił się chłopiec, który chciał tylko porozmawiać z księżniczką. Przypadł on jej do gustu i postanowiła się z nim zaręczyć. Gerda pomyślała, że ów chłopiec to z pewnością Kaj, i poprosiła wronę, by zabrała ją na zamek, by móc przyjrzeć się chłopcu. Wrona zaprowadziła Gerdę do sypialni, w której spali księżniczka i ów chłopiec. Gerda zaczęła wołać chłopca, ale gdy tylko się zbudził, dziewczynka zrozumiała, że nie był on tym, którego poszukuje. Rozpaczająca Gerda opowiedziała księżniczce i księciu swoją smutną historię i oboje postanowili jej pomóc. Podarowali jej ciepłe ubrania i karetę pełną smakołyków. Wypoczęta i najedzona Gerda podziękowała za dary i wyruszyła w dalszą drogę.
W lesie na karetę Gerdy napadli zbójcy. Wyciągnęli ją z karety, bo mieli zamiar ją zabić i zjeść. Jednak bohaterka miała szczęście, bo od śmierci wyratowała ją córka jednej z rozbójniczek. Nie była to jednak miła dziewczynka. Była uparta i rozpieszczona, zawsze stawiała na swoim. Zażądała od Gerdy oddania strojów i nakazała jej bawić się z nią. Gerda opowiedziała wybawicielce swoją historię, a ta nawet się wzruszyła. Dziewczynki noc spędziły w zamku zbójców. W pobliżu były też gołębie, stary ren, który był okrutnie traktowany przez małą rozbójniczkę. Gdy tylko ta zasnęła, gołębie opowiedziały Gerdzie, że widziały Kaja w saniach Królowej Śniegu, i że z pewnością zabrała go do Laponii, krainy wiecznego śniegu i lodu. Następnego ranka okazało się, że mała rozbójniczka słyszała całą rozmowę, i gdy tylko dorośli wyszli z sali, wyprawiła Gerdę w dalszą drogę. Podarowała jej rena i ciepłe buty, a także chleb i szynkę, by miała co jeść.
Gdy dotarli do Laponii, trafili pod dach pewnej Laponki, która ugościła ich a także cierpliwie wysłuchała opowieści dziewczynki. Postanowiła pomóc i napisała list do pewnej Finki na suszonym dorszu, po czym wyprawiła dziewczynkę do Finmarku. Na miejscu Finka odczytała wiadomość, po czym ugotowała rybę. Miała ona sporządzić napój, po wypiciu którego Gerda miałaby siłę dwunastu mężczyzn, ale uznała, że dziewczynka ma już w sobie wystarczająco siły, bo ma w sobie moc miłości, dzięki której dotarła już niemal do celu. Następnie odczytała dziewczynce z wielkiej skóry informację, że Kaj faktycznie jest na zamku Królowej Śniegu, i że jest tam szczęśliwy, bowiem jeden z okruchów diabelskiego lustra utkwił w jego oku, a drugi w sercu. Dodała również, że trzeba je jak najszybciej wyjąć, bo w przeciwnym razie chłopiec już nigdy nie stanie się prawdziwym człowiekiem. Gerda na grzbiecie rena dotarła już do ogrodu królowej, ale od tej pory była skazana wyłącznie na siebie. Ren pozostawił ją w ogrodzie przy krzaku z czerwonymi jagodami. Gerda była zziębnięta i bardzo wystraszona. Na jej drodze stawały ogromne płatki śniegu, które przybierały kształty wielkich potworów. Przerażona dziewczynka zaczęła się modlić, a wtedy potwory zamieniły się w anioły o białych skrzydłach. To one broniły bohaterki i rozgrzewały jej dłonie i stopy. W ten oto sposób dziewczynka trafiła do zamku Królowej Śniegu.
Pałac liczył ponad sto pokoi, wszystkie były z lodu, puste i zimne, oświetlone jedynie zorzą polarną. Gerda dotarła do sali tronowej, gdzie na środku zamarzniętego jeziora znajdował się tron Królowej. Białej władczyni nie było, bo znajdowała się we Włoszech. Jednak Gerda zastała Kaja, który układał z kawałków lodu napis „wieczność”. Dziewczynka od razu podbiegła do niego i rzuciła mu się na szyję. Ten jednak siedział sztywno i bez ruchu, nie odwzajemniając czułości. Gerda rozpłakała się, a jej gorące łzy przeniknęły do piersi chłopca. Wtedy to jego serce zaczęło topnieć, a z jego oczu zaczęły płynąć łzy. Razem z nimi z oka wypłynął odłamek diabelskiego lustra, dzięki czemu czar prysnął a chłopiec znów stał się dobry. Dzieci odeszły z pałacu królowej trzymając się za ręce. W drodze powrotnej odwiedzili wszystkich tych, którzy pomogli Gerdzie dotrzeć do Kaja. Gdy dotarli do domu okazało się, że nie byli już dziećmi, lecz dorosłymi ludźmi, w których piersiach biły gorące dziecięce serduszka.
