Wo andere die Welt für gewöhnlich halten, nimmt die fünfjährige Yotsuba Koiwai sie als eine ständige Quelle lebhafter Aufregung und endloser Entdeckungsmöglichkeiten wahr. Nachdem sie und ihr Adoptivvater Yousuke in eine neue Stadt ziehen, beschließt das lebhafte kleine Mädchen natürlich, die Gegend auf eigene Faust zu erkunden.
Nach ein paar Missgeschicken im nahegelegenen Park lernen die Koiwais ihre Nachbarn von nebenan kennen, die Familie Ayase. Deren drei Töchter – die Studentin Asagi, die gerne neckt; die verantwortungsbewusste Oberschülerin Fuuka; und die freundliche Grundschülerin Ena – gewinnen Yotsuba nach und nach lieb und nehmen an ihren Abenteuern teil, obwohl sie sie oft lächerlich finden.
Ob sie nun lernt, eine Schaukel zu benutzen, oder die globale Erwärmung stoppen will, indem sie Klimaanlagen verstellt – Yotsubas Gabe, Freude an allem zu finden, überrascht und verärgert die Menschen um sie herum gleichermaßen. Zusammen mit Yousuke, den Ayases und Freunden, die sie unterwegs trifft, erlebt Yotsuba alltägliche Abenteuer, die ihre Mission, die einfachen Freuden des Lebens zu genießen, weiter vorantreiben.