少女吉露莎•艾伯特在約翰格里爾之家,一家古板的孤兒院中長大。在那裡,孩子們完全依靠慈善救濟生活,穿著其他人丟棄的衣服。吉露莎這個名字是孤兒院的女管理員從墓碑上看來的,而她的姓則是從電話本上隨便選的。18歲的時候,吉露莎高中畢業,卻仍在她長大的孤兒院宿舍做雜事。
一天,在孤兒院理事的每月來訪結束後,孤兒院的管理人告訴吉露莎因為她的寫作天分,有一位理事願意資助她上大學。他會負責她的學費以及每月的零用錢。而吉露莎要做的是每個月給他寫一封信告訴他自己的生活狀況,因為他相信寫信對於寫作本身是一種很好的鍛鍊。然而吉露莎一直都不知道他的名字,寫信時收信人姓名只能寫約翰史密斯先生,他也從不回信。
吉露莎只看到過這位資助人的背影,知道他是一個個子很高的長腿男人。因此她開玩笑似的叫他長腿叔叔。她進入了一所女子大學,這所大學的地址及校名在文中都未提及。但文中曾幾次提及與來自普林斯頓大學的男生的約會,因此可以確定的是這所女子大學位於東岸,並且從文中所述的學校傳統來看,很有可能是以作者的母校瓦薩學院原型創作的。書中吉露莎常在信中附上一些筆跡幼稚的圖畫,這些也是由作者本人所繪。
故事以吉露莎的成長經歷為序。在吉露莎上大學之後,認識了同寢室的好友莎莉•麥可布萊德與與茱莉亞•路特利奇•平德爾頓。她進入大學的第一件事就是把名字改成茱蒂。她制定了一個嚴格的閱讀計劃,努力去獲得那些在她成長的孤兒院中她從未接觸過,但對於他人卻只是基礎的文化常識。在大學中,她認識了茱莉亞的叔叔傑維斯•平德爾頓。他們很快熟悉起來,並互相有了愛慕之情。然而因為她的羞怯以及對自身低賤背景的自卑,雖然她愛傑維斯•平德爾頓,她還是拒絕了他的求婚。在傷心與消沉中她將這些告訴了長腿叔叔,希望能從他那裡得到一些建議。書的最後,長腿叔叔的真實身份被揭開了。原來長腿叔叔就是傑維斯•平德爾頓。