Lillebror è il membro più giovane di una famiglia svedese di Stoccolma, assolutamente normale. Il bambino di otto anni si sente spesso solo, perché durante il pomeriggio nessuno ha tempo per lui: i suoi genitori sono al lavoro e i due fratelli maggiori spesso escono con i loro amici. Il desiderio più grande di Lillebror è quindi un cane, un compagno fedele per esplorare insieme. Invece, un giorno, una figura straordinaria appare nella sua vita: il signor Karlsson. Questo signore è piccolo e robusto, quasi calvo, piuttosto arrogante, ama i dolci più di ogni altra cosa e vive sul tetto. Soprattutto, Karlsson ha un'elica sulla schiena, con cui può volare. Lillebror è entusiasta della compagnia del suo nuovo amico, anche se quest'ultimo a volte combina qualche guaio.