Marilla Cuthbert y Matthew Cuthbert, dos hermanos de mediana edad que viven juntos en Tejas Verdes, una granja en un pueblecito llamado Avonlea, en la Isla del Príncipe Eduardo, deciden adoptar a un muchacho huérfano de un orfanato de Nueva Escocia para que les ayude con la granja. Debido a una serie de desgracias y malentendidos, la que termina en Tejas Verdes es una precoz e inteligente chica de once años llamada Ana Shirley. Ana es brillante y perspicaz, impaciente por ser complaciente, pero descontenta con su nombre, su piel pálida llena de pecas, y sobre todo con sus largas trenzas de pelo rojo. Ana es una niña con una imaginación muy fértil, que llenará de alegría las vidas de los dos hermanos así como del resto de habitantes de Avonlea.
El resto del libro relata su educación en la escuela, donde pronto sobresale en sus estudios, sus ambiciones literarias y sus amistades con otras niñas como Diana Barry (su mejor amiga), Jane Andrew o Ruby Gillis, y su manifiesta rivalidad con Gilbert Blythe, un chico de trece años mayor que Ana que osó hacer una broma acerca de su pelo, adquiriendo el odio de la pelirroja, aunque él le pidiera perdón repetidamente. El libro también sigue las desventuras de Ana en la pacífica Avonlea, en las que se incluyen sus juegos con su grupo de amigas (Diana, Jane y Ruby), sus rivalidades con las hermanas Pye (Gertie y Josie) y sus errores domésticos, como teñirse el pelo de verde.
