在一个美丽而又宁静的月亮城里，住着一位外貌丑陋不堪的公主。因为她的内心像天上的月亮一样纯洁、美丽，所以人们叫她月亮公主。
由于她面貌丑陋，凡是和她相亲的王子拔腿就跑，月亮公主现在已经26岁了，但是还没有找到心中的“月亮王子”，所以月亮城的国王和王后都非常着急。
有一天，国王接到了邻国——太阳城的舞会邀请函，于是，国王通知了月亮公主，希望月亮公主也去参加太阳城的舞会。到了舞会那天，月亮公主戴着银光闪耀的面具、穿着华丽的裙子，出现在舞会中。在太阳城举办舞会的宫殿大门前，出现了一只小腿出血的小狗，月亮公主看到这一幕，非常可怜它，将它抱起，赶回了家。她细心地为小狗包扎伤口，过了5天，小狗的伤就痊愈了。
就在这一天夜里，公主被一束刺眼的亮光所惊醒，看到有只可爱的小狗正望着公主，说：“你好，月亮公主！”公主大吃一惊。小狗把事情的原委告诉公主，说：“我本来是太阳城的王子，之后，被巫婆变成了一只小狗，而巫婆却变成我的模样，想吞霸整个太阳城。只有一个人为我付出生命，我才可以重新变回人类。“可是，又有谁能为我这只小狗付出生命呢？”公主看到可爱的小狗，她拿起一把匕首，说：“我愿意为你付出生命！”然后把匕首插进自己的身体，含笑死去。王子变回了人类。他抱着月亮公主，奔到了国王和皇后面前，拿出生命之水，让公主服下。王子过后吻了一下公主。这时，奇迹的事情发生了，公主活了，她丑陋的面容也变得迷人。
王子和公主马上率领太阳城的军队，赶去巫婆那里，打败了巫婆。从此，王子和公主幸福地生活在一起！