Pewnego wieczora do posiadłości rodzeństwa Cuthbertów przybywa nie oczekiwany przez nich chłopiec, który miał być pomocą w prowadzeniu gospodarstwa rolnego, a jedenastoletnia Ania Shirley.
Dziewczynka z sierocińca szybciutko przystosowuje się do nowych realiów i przywiązuje się do Zielonego Wzgórza. Rodzi się w niej miłość do swoich opiekunów oraz przyjaźń do Diany. Nigdy wcześniej nie odczuwała tyle radości i miłości, co w domu pani Maryli i poczciwego Mateusza.
Tytułowa bohaterka miewa wiele rozmaitych przygód, niektóre jednak prowadzą do „katastrof” i konfliktów. Przykładem takich zdarzeń jest przypadkowe upicie przyjaciółki winem, omyłkowe dodanie waleriany zamiast wanilii do ciasta czy pozwolenie na podanie państwu Ross ze Spencervale, przez nieświadomą niczego panią Marylę, półmiska z sosem, w którym uprzednio utopiła się mysz. Ania nie poddała się i zawsze wychodziła z kłopotów cało, acz ze sporą dozą doświadczeń, z których wyciągała wnioski na przyszłość.
Innym wątkiem książki są jej relacje z Gilbertem, który ośmielił się ją zranić, nazywając „marchewką”. Na końcu utworu, czyli kilka lat po tym wydarzeniu, godzi się z nim i zostaje nauczycielką w Avonlea.