מתיו ומרילה שני אחים רווקים חיים בחוות גגות ירוקים. מתיו נוסע לתחנת הרכבת לפגוש בילד תום לאימוץ, ובטעות הוא מקבל ילדה בשם אן שירלי במקום ילד, למרות שמתיו ומרילה רצו נער שיעזור להם בעבודות החווה.

מרילה לא רצתה את אן ומתכוונת להחזיר אותה לבית יתומים, ומתיו מנסה לשכנע את אחותו להשאיר אותה שתעזור בעבודות הבית.

מרילה לוקחת החלטה להחזיר את אן לבית היתומים ומתיו רואה שאין טעם להתווכח איתה.

אן מאוד נפגעת מההחלטה של מרילה. מרילה חשה רחמים על הילדה שחייה היו נטולי אהבה כפי שספרה לה אן.

הגיעה הילדה היתומה ואשדומת השיער ושמה אן שירלי לחווה של מתיו ושל מרילה קטבירג, היא קיוותה ששם יהיה ביתה החדש, אן שמאוד רצתה להשאר בגגות הירוקים ועל אף שהתחננה להשאר היא נשלחה בחזרה לבית היתומים ובסוף הגיעה מרילה להחלטה לאמץ אותה.

למרות שמרילה ומתיו רתו בנער שיעזור להם בעבודות החווה בגגות ירוקים השאירו את אן אצלהם, ומהרגע הראשון אן הייתה מוקסמת מהחווה, התאהבה בכל מה שראתה ותמיד חלמה על בית כזה. מרילה רוצה לבחון את אן לפני שתיקח על עצמה את האחריות העצומה הכרוכה בטיפול בילדה יוצאת דופן.

אן הולכת לבי"ס של יום א' ולא רכשה אף ידידה חדשה. מרילה עושה לה הפתעה ומביאה לה שמלות חדשות, למחרת אן פוגשת את דיאנה ברי, ומהרגע הראשון הבינו זו את והחליטו להיות חברות לנצח.

אן פוגשת את דיאנה ברי בפעם הראשונה ודיאנה מאוד שמחה שסוף סוף יש לה חברה בגגות ירוקים וגב' ברי התרשמה לטובה מאן.

אן ודיאנה נפגשו שוב הן רצו בשדות נהנות מהנוף הכפרי המלהיב מקומות שמעולם לא היו בהם.

אן מוזמנת לפיקניק הראשון בחייה, המיועד לכל תלמידי ביה"ס. מרילה מאשימה את אן בהעלמות הסיכה ומונעת ממנה להשתתף בפיקניק עד שתגלה לה את האמת.

אן מתוודה שהסיכה שקעה לתוך המים העמוקים בלי כוונה ומרילה סולחת לה ומרשה לה להשתתף בפיקניק הראשון בחייה.

אן הולכת לביה"ס אחרי החופשה שם היא רוכשת הרבה חברות חדשות ומאוד נהנית מהלימודים.

אן מסתבכת בתגרה עם ילד מהכיתה ונענשת.

אן אופה את העוגה הראשונה שלה למתיו ומרילה הוקסמה ממנה.

אן מזמינה את דיאנה לתה ומגישה לה יין בטעות . דיאנה משתכרת, ואימא שלה מבקשת שתנתק כל מגע עם אן.

אן חזרה לביה"ס ללמוד והבנות מרכלות עליה.

דיאנה מזעיקה את אן לעזור למיני מיי שחולה מאוד. אן נותנת לה לה תרופה להורדת חום ומתיו מצליח להביא רופא לאחר מאמץ רב.

גב' גוזפין, דודתה של דיאנה, פוגשת את אן ומלמדת את הבנות שירים רבים שידעה לנגן בפסנתר.

מרילה סובלת מכאב ראש, אן מצעיה לה לשכב במטה ושהיא תעשה את עבודות הבית במקומה. מתיו ומרילה נדהמו מהיכולות של אן שעשתה את חייהם יפים יותר.

אן חוזרת לביה"ס ומקבלת בשורות טובות מר פיליפס, המורה הלא אהוב, עוזב.

מרילה ואן עבדו קשה במטבח בהכנות לקראת פניו של הכומר החדש ואשתו. מתיו מסרב לפגוש אותם אך לבסוף אן מצליחה לשכנע אותו להשתתף.

אן מקבלת בדואר הזמנה לתה מגב' אלין. היא מאוד מתרגשת ומופתעת שהיא מגלה כי היא לא המוזמנת היחידה, לוריטה מוזמנת גם כן.

דיאנה מזמינה את בנות כיתתה לתה ועוגה. הבנות משחקות משחק שנקרא אתגר. אחת מהילדות מציגה אתגר והבנות מתחרות לנצח. אן מנסה ללכת על הגג של מר ברי מאבדת את שיווי המשקל ונופלת.

דיאנה החברה הטובה של אן מבקרת אותה כל יום אחרי בית הספר. לאחר ששברה את הקרסול ופתאום נעלמת ללא סיבה אן מחליטה לכתוב לה מכתב עם כל הזכרונות הטובים שלהן יחד.

גב' סטייסי המורה נותנת לשיעורי בית חיבור בנושא כיצד מדמיין הכותב את העתיד. אן כותבת חיבור יוצא מן הכלל.

מתיו מגלה שאן נראית שונה משאר הילדות ומגיע למסקנה שהיא לא לובשת שמלה תפוחת שרוולים כמוהן ולכן פחות יפה.

מתיו קונה לכבוד חג המולד שמלה נפוחת שרוולים. דודה ג'וזפין שולחת למשפחה של דיאנה ולאן מתנות יפות.

בחורף הזה לא יורד שלג רב, ואן ודיאנה ממשיכות ללכת לביה"ס בשביל האהוב עליהן. גב' סטייסי מבקשת מהתלמידים לכתוב חיבור על טיול בחורש בחורף, והבנות מקימות מועדון סיפורים.

אן עסוקה מאוד במועדון הסיפורים ומזניחה את עבודות הבית. היא מחליטה להיפטר משערה האדום ולצבוע אותו בצבע אחר, אך הצביעה איננה מצליחה, ושערה של אן הופך ירוק.

אן מחקה את ליידי איליין בצורה מושלמת.

דודה ג'וזפין מזמינה את דיאנה ואת אן לבקר בתערוכה החקלאית השנתית.

אן אוכלת את התפוחים של ג'ירי החקלאי מבלי לבקש ממנו רשות. ג'ירי מחליט להפחידה.

אן מתכוננת לנסיעתה הקרובה לעיר, ללימודים במכללה למורים. דיאנה מחליטה להפסיק ללמוד.

מתיו חש ברע ומסתבר שלקה בהתקף לב. הרופא אומר לו שעליו לנוח.

אן מתכוננת לבחינות הכניסה למכללה למורים ומתחילה להתרגל לעובדה שהיא נפרדת מדיאנה.

אן ודיאנה הולכות לתחנת הרכבת, לקבל את פניה של הדודה ג'וזפין. מרילה מזמינה את גב' ברי לתה.

דודה ג'וזפין מזמינה את אן לגור אצלה בתקופת הלימודים במכללה. אן נוסעת למכללת קווינס.

אן מקבלת את תוצאות הבחינות מהמכללה.

גברת לינדי מבקשת מאן לדקלם שיר בערב התרמה לבית החולים. אן עולה לבמה ומצליחה להקסים את הקהל בקולה.

אן עוברת בהצלחה את בחינות הכניסה למכללה ומתכוננת לקראת המעבר לעיר.

מרילה מתקשה להיפרד מאן. אן נרגשת לקראת הלימודים במכללה.

אן חוזרת לגגות ירוקים בכל יום שישי וממשיכה לעזור למרילה.

אן וגילברט מועמדים לקבל מלגה. מתיו עדיין חש ברע, ואן חשה רגשי אשמה על שהזניחה אותו.

בחינות הגמר הגיעו לסיומן. אן זוכה במלגה, וגילברט מקבל מדליית זהב.

הבנק שבו כל החסכונות של מרילה ומתיו הולך להסגר. גב' רייצ'ל מנסה לשכנע אותם להוציא את הכספים שלהם מהבנק ומרילה משתכנעת אך מתיו אומר שאלה שמועות ואין צורך לדאוג.

מתיו מקבל התקף לב, מרילה מנסה לעזור לו בהחייאה אך אין עוד מה לעשות למענו ומתיו נפטר. אן לא מאמינה ומאוד עצובה, מאז הפעם הראשונה שפגשה אותו היה מתיו טוב ונדיב אליה, וכעט הוא נלקח ממנה לעד.

אן פוגעת ברגשותיה של חברתה דיאנה ללא כוונה לעשות זאת. דיאנה רצתה רק לעודד אותה, אך תגובתה החריפה של אן הפתיעה את דיאנה והיא לא ידעה איך לפרש אותה, אן חשה אשמה על שפגעה בחברתה.

עוד בשורות רעות מגיעות לאן ומרילה. מרילה הלכה לאופטיקאי ומה שאמר לה היה מטריד ביותר. על אן לקבל החלטה חשובה לגבי העתיד.

אן מוותרת על המלגה שלה כדי למנוע ממרילה למכור את גגות ירוקים ומתקבלת למשרת לימוד בבי"ס קרוב לגגות ירוקים אחרי שגילברט וויתר על מקומו למענה.