어느날 초등학생인 ‘사츠키’는 학교에 가고, 4살박이 ‘메이’는 마당에서 놀다가 제일 작은 토토로를 보게 된다. ‘메이’는 처음 보는 동물이 신기해서 자꾸자꾸 따라가다가 아주 큰 나무안까지 들어가게 된다. 그 안에는 아주 큰 토토로가 낮잠을 자고 있었다. 메이는 처음엔 무서워하지만 곧 친근감을 느끼게 되고 너무 포근했던 나머지 토토로의 배 위에서 잠이 들고 만다. 메이가 없어지자 놀란 사츠키와 아빠는 메이를 찾으러 다닌다. 그러다가 숲에 자고 있는 메이를 발견하게 되고, 잠에서 깨어난 메이는 토토로를 만났다는 이야기를 해준다.

어느 비오는 날 밤, 사츠키와 메이는 우산을 갖고 가지 않은 아빠를 위해 버스정류장에 나간다. 오지않는 버스를 기다리던 중 갑자기 어디선가 토토로가 나타나게 된다. 깜짝 놀란 사츠키는 비를 맞고 있는 토토로에게 아빠의 우산을 준다. 그 답례로 토토로는 씨앗 꾸러미를 선물한다.

그런데 어느날, 거의 나았다고 생각했던 엄마가 갑자기 위중해졌다는 소식을 들은 메이는 자신이 딴 옥수수를 들고 혼자 병원을 찾아 나선다. 메이가 사라졌다는 사실을 알게 된 사츠키는 동네 사람들을 동원해 메이를 찾으러 다니지만 메이는 보이지 않고 날은 어두워만 간다.

다급해진 사츠키는 토토로에게 메이를 찾아달라고 부탁하고, 토토로는 전용 고양이 버스에 사츠키를 태우고 간다. 고양이 버스는 금새 헤매고 있는 메이를 찾아내고, 메이를 달래기 위해 엄마의 병원으로 간다. 병원에서 이야기를 하며 웃고 있는 엄마아빠의 모습을 창밖에서 보며 사츠키와 메이는 안심을 한다. 메이는 창가에 아무도 몰래 옥수수를 두고 집으로 돌아온다.