乾隆皇帝東巡時與一女子夏雨荷有過一段露水姻緣，後雨荷生下一女夏紫薇而乾隆並不知情。多年後，雨荷病逝。紫薇攜丫環金鎖帶著當年乾隆留下的信物，從濟南千里迢迢到北京欲與父親相認。
主僕二人到京城後根本無法進宮面聖，趁朝廷官員梁廷桂兒子的婚禮混入梁府欲求梁廷桂幫忙引薦。正巧遇見小燕子大鬧梁府婚禮，後二人結為好友。小燕子熱心為她想辦法混入宮，她們得知乾隆要到圍場打獵，於是三人準備翻過一座山崖進入圍場，但是紫薇和金鎖爬不上去，紫薇只得拜託小燕子隻身帶著信物翻進圍場尋找乾隆，進入圍場後小燕子被五阿哥永琪的箭射中昏迷，乾隆以為是刺客，但是當他看到了摺扇和畫卷以後，誤認為小燕子是自己的女兒，將她帶回皇宮治傷，並冊封她為“還珠格格”。而紫薇卻落得一無所有，連唯一的證物都失去了。
皇上為慶賀重獲愛女舉行祭天儀式，儀仗隊伍行經街市，正巧被紫薇、金鎖看到。衝動之余紫薇沖上前欲攔隊，被侍衛打昏，又被大學士福倫之子福爾康所救。福府在知道其身世後將她收留。
小燕子並非無義之人，只是騎虎難下，加上宮內處處受管制，朝中的爭權、後宮的爭寵，更使她對原來的自由生活懷念不已。雖然皇上和令妃對小燕子寵愛有加，但皇后卻極其反感。五阿哥永琪、福倫之子爾康、爾泰與小燕子成了好朋友。在探明小燕子的真心後，爾康、爾泰兄弟把收留紫薇之事說出。一切真相大白，但為了安全，五人決心共守秘密。紫薇與小燕子解除了誤會，與爾康的感情也日漸加深；永琪亦對小燕子產生了情愫，但卻礙於身份無法表態。
小燕子將紫薇弄進宮做貼身丫頭，但兩人情同姊妹的感情漸漸讓周圍的人產生懷疑。而皇上對紫薇也有說不出的親切感，引起了皇后的嫉妒。在容嬤嬤的慫恿下，皇后竟派人將紫薇抓到坤甯宮密室內嚴刑拷打。小燕子發現紫薇失蹤後心急如焚，爾康夜探坤甯宮，終於發現了奄奄一息的紫薇。次日，小燕子再請乾隆出馬對付皇后，總算將紫薇救出，化險為夷。
乾隆南巡下江南，永琪小燕子爾康紫薇等一併同行。期間，爾康看著乾隆與紫薇說話時的眼神表情，醋意大發。經歷採蓮一事後，永琪小燕子終於相互表明心跡。而之後的廟會上，有人行刺乾隆，紫薇擋下了致命的一刀。回京後，乾隆大賞小燕子紫薇。
西藏王攜公主塞婭前來紫禁城欲向大清示威，派出武士數十人與大清武將比武，不想被爾康打得七零八落。乾隆龍心大悅。藏王為爭回面子提議合婚，乾隆為穩定番邦決定將塞婭公主指婚給爾康，情急之下小燕子向乾隆說出了紫薇的身世。在乾清宮，皇后向乾隆進讒，說小燕子和紫薇聯合起來欺騙皇上，根本都不是格格。儘管大家力保二位，但是乾隆仍把小燕子、紫薇和金鎖關進了宗人府。皇后又命梁廷桂夜審三人，嚴刑逼供。這時，五阿哥和爾康、爾泰假傳聖旨，並傷人劫獄。乾隆得知後非常生氣，命令福倫去活捉他們。
小燕子一行人和柳青、柳紅向城外逃去，路上紫薇提出不應這樣逃走，於是大家又決定一起回宮請罪。半路上遇見福倫。
小燕子被皇上判處斬首，但是她以其口才和皇上力爭，加上大家都主動請命與小燕子同生共死，乾隆終於軟化，並將梁廷桂斬首抄家。乾隆重新冊封紫薇為明珠格格、小燕子為還珠郡主，並給小燕子和永琪、爾康和紫薇指婚，並把爾泰指婚給塞婭。此時，紫薇、爾康、小燕子、永琪、塞婭、爾泰這三對有情人終成眷屬……