Pewnego dnia sędziwy majster Antonio znajduje duży kawałek drewna i postanawia zrobić z niego nogę do stolika. Gdy stolarz rozpoczyna pracę, drzewo „ożywa” i skarży się na zadawany mu ból. Przerażony Majster Wisienka postanawia pozbyć się kłopotliwego towaru, wręczając go przyjacielowi o imieniu Dżepetto. Staruszek chce wystrugać drewnianego pajacyka i nauczyć go rozmaitych sztuczek.
Już w czasie pracy nad kukiełką okazuje się, że pajacyk potrafi śmiać się i przedrzeźniać swojego nowego ojca. Niewzruszony Dżepetto kontynuuje zdanie, którego się podjął. Nadaje zabawce imię Pinokio. Wkrótce pajacyk staje na własnych nogach i niespodziewanie ucieka z domu. Pogoń staruszka za Pinokiem kończy się złapaniem tego ostatniego przez karabiniera. Głośny lament zatrzymanego pajacyka oburza świadków zdarzenia. Dżepetto zostaje oskarżony o znęcanie się nad Pinokiem i osadzony w więzieniu.
Pajacyk powraca do domu, gdzie spotyka Gadającego Świerszcza. Mądry owad przestrzega bohatera przed brakiem szacunku wobec ojca i odradza mu ucieczkę z domu. Pinokio lekceważy dobre rady, pod wpływem gniewu uderza Świerszcza drewnianym młotkiem i zabija go. Chłopiec żałuje swojego czynu, czuje się samotny i coraz bardziej głodny. Kolejne próby zdobycia posiłku są bezskuteczne (ze znalezionego jajka wykluwa się pisklę). Zmęczony Pinokio zasypia w pobliżu żarzącego się paleniska. Rankiem pajacyk zauważa, że żar spalił mu drewniane stopy. Zrozpaczonego bohatera ratuje Dżepetto, który został wypuszczony z więzienia. Staruszek karmi swojego podopiecznego i dorabia mu nowe stopy.
Pinokio, nauczony ostatnim doświadczeniem, postanawia być posłuszny i obiecuje zapisać się do szkoły. Dżepetto przygotowuje mu skromne ubranko: czapkę z ośródki chleba, koszulę z papieru w kwiatki i buciki z kory. Poświęca też swój stary kaftan, sprzedając go i kupując w zamian szkolny elementarz. Pinokio, pełen dobrych chęci, postanawia zostać najpilniejszym uczniem w klasie. W drodze do szkoły uwagę bohatera odwraca teatr marionetek. Pajacyk skuszony nową przygodą sprzedaje elementarz, by dostać bilet na przedstawienie. W trakcie spektaklu kukiełki Arlekin i Pulczinella rozpoznają w nim swojego brata. Następuje radosne powitanie przerwane przez rozgniewanego dyrektora teatru. Olbrzym Ogniojad rozkazuje marionetkom, by wrzuciły Pinokia do ognia. Pajacyk unika śmierci wzruszając dyrektora opowieścią o ubogim ojcu. Ogniojad wypuszcza chłopca i ofiarowuje mu pięć złotych cekinów.
Uradowany Pinokio wyrusza do domu, spotykając po drodze kulawego Lisa i ślepego Kota. Chłopiec chwali się przybyszom podarkiem niesionym dla Dżepetta. Podróżnicy postanawiają wykorzystać naiwność pajacyka. Sugerują, by zakopał cekiny na Polu Cudów – z zakopanego skarbu ma wyrosnąć drzewo obwieszone złotymi monetami. Pinokio, zachęcony namowami oszustów, udaje się wraz z nimi do gospody „Pod Czerwonym Rakiem”. Po wystawnej kolacji (opłaconej przez Pinokia) ucztujący kładą się spać. Rankiem bohater dowiaduje się o wyjeździe towarzyszy. W drodze na Pole Cudów napotyka cień Gadającego Świerszcza – owad nadaremno stara się ostrzec chłopca przed podejrzanymi towarzyszami podróży. Wkrótce, zgodnie z zapowiedzią Świerszcza, Pinokio zostaje napadnięty przez zbójców. Podczas ucieczki bohater trafia do domu pięknej Dzieweczki, która odmawia mu pomocy. Tymczasem bandyci doganiają uciekiniera i wieszają go na Wielkim Dębie.
Wyczerpany Pinokio zostaje uratowany przez ptaki przysłane rozkazem Dzieweczki – dobrej Wróżki. Pajac zostaje przewieziony karetą do jej domu. Chorego wizytują trzej lekarze: Sowa, Kruk i Gadający Świerszcz. Ten ostatni rozpoznaje w pajacyku swojego dawnego prześladowcę i opowiada Wróżce o losie opuszczonego Dżepetta. Wzruszony Pinokio płacze i obiecuje poprawę, ale szybko udowadnia też swoją skłonność do kłamstwa, ukrywając prawdę o złotych monetach. Pod wpływem kolejnych kłamstw nos pajacyka wydłuża się.
Dzięki staraniom Dzieweczki Pinokio powraca do zdrowia, Wróżka obiecuje też sprowadić Dżepetta. Uradowany chłopiec wybiega z domu, by powitać gościa. W drodze spotyka ponownie Lisa i Kota. Oszustom po raz kolejny udaje się namówić bohatera do zasadzenia monet na Polu Cudów. Pod nieuwagę Pinokia złodzieje wykopują monety i uciekają. Zrozpaczony bohater udaje się do sąsiedniego miasta („Chwytajcymbałów”) i wnosi skargę do sądu, skutkiem czego sam trafia do więzienia.
Po opuszczenia aresztu Pinokio stara się jak najszybciej dotrzeć do domu. Niestety, pech nadal go nie opuszcza. Bohater spotyka na olbrzymiego węża. W czasie próby ominięcia go upada głową w błoto. Ogromny gad budzi się i na widok wybryku pajaca wybucha śmiechem, co doprowadza go do śmierci. Tego samego dnia bohater kradnie kiść winogron i wpada przypadkiem w potrzask zastawiony na kuny. Rankiem znajduje go właściciel pola. Pinokio musi odpokutować kradzież pracując jako pies łańcuchowy. Tej samej nocy udaje mu się udaremnić napad kilku kun na kurnik, dzięki czemu zostaje wypuszczony na wolność.
Po powrocie odkrywa, że na miejscu dawnego domu Wróżki umieszczono płytę grobową z informacją o jej śmierci. Zrozpaczony pajacyk po raz kolejny żałuje swojej bezmyślności. Tym razem z pomocą chłopcu przychodzi gołąb. Ptak opowiada o losach Dżepetta, który wybrał się w małej łódce na poszukiwanie zagubionego syna. Dzięki gołębiowi bohater dociera nad brzeg oceanu, dostrzega Dżepetta i skacze do wody, aby mu pomóc.
Ratunek zostaje przerwany przez gwałtowną burzę. Pinokio traci z oczu ojca i trafia na brzeg Wyspy Pracowitych Pszczół. W pobliskim miasteczku wygłodzony pajac spotyka tajemniczą staruszkę i pomaga jej w niesieniu ciężkiej konewki z wodą. Kobieta nagradza małego przybysza posiłkiem i wyjawia swoją prawdziwą tożsamość. Pinokio z radością rozpoznaje w niej dobrą Wróżkę. Po raz kolejny przyrzeka poprawę. Tym razem jednak nagrodą ma być przemiana w prawdziwego chłopca.
Szczere chęci bohatera nikną pod wpływem szkolnych kolegów. Pewnego dnia urwisy zmuszają Pinokia do wagarów, opowiadają mu też o pojawieniu się przy brzegu ogromnego rekina. Pajacyk udaje się wraz ze kolegami nad morze. Domyśla się, że został nabrany i wszczyna bójkę, podczas której rani jednego z chłopców książką. Wezwani karabinierzy szczują winowajcę psem. Pinokio ratuje się skokiem do morza, jednak po wyjściu na brzeg zostaje schwytany w rybacką sieć. Rybak wrzuca swoją zdobycz na patelnię. Pajacyk ucieka dzięki pomocy buldoga Alidora i powraca do domku Wróżki.
Kolejna nagana przynosi skutek. Pinokio – zgodnie ze złożoną obietnicą – uczęszcza do szkoły i pod koniec roku zostaje najlepszym uczniem w klasie. W nagrodę Wróżka obiecuje wyprawić przyjęcie i zamienić pajaca w prawdziwego chłopca. Uradowany Pinokio wyrusza na miasto, by zaprosić kolegów na ucztę. Jeden z nich odmawia twierdząc, że wybiera się w wielką podróż do Krainy Zabawek. Zaintrygowany Pinokio postanawia poczekać wraz Knotem na przyjazd dyliżansu wiozącego chłopców do krainy próżniaków. Ostatecznie, namówiony przez przyjaciela, dołącza do podróżników. Wóz zaprzężony w osły zawozi szczęśliwców prosto do Krainy Zabawek.
Pinokiowi dziwna kraina zdaje się rajem. Chłopcy spędzają całe dnie na zabawie i płataniu figli. Brak konieczności nauki, pracy i brak obowiązków uszczęśliwia psotnego pajacyka. Pewnego dnia bohatera czeka jednak przykra niespodzianka – Pinokio odkrywa, że wyrosły mu ośle uszy. Podobna „choroba” dotyka jego przyjaciela, Knota. Chłopcy – zamienieni w osły – zostają sprzedani na targu przez okrutnego woźnicę. Knot trafia do ubogiego wieśniaka, Pinokio do właściciela cyrku.
Dyrektor traktuje swój nowy nabytek ze szczególnym okrucieństwem. Osiołek-Pinokio jest przyuczany do pokazywania publiczności rozmaitych sztuczek i wymagających akrobacji. Podczas jednej z nich bohater łamie nogę. Okulawione zwierzę zostaje po raz kolejny wystawione na sprzedaż. Nabywca postanawia utopić osła, a potem obedrzeć go ze skóry i obić nią bęben. Tymczasem, ku jego zdumieniu, spod wody wypływa żywy pajac. Pinokio odzyskuje dawną postać dzięki rybom, które obgryzły jego ośle futro i ucieka. Niestety, płynąc, pajacyk zostaje zjedzony przez olbrzymiego rekina. We wnętrzu ryby spotyka Tuńczyka i Dżepetta, połkniętego przez potwora podczas ostatniej wyprawy. Uradowany Pinokio ucieka wraz z ojcem przez paszczę rekina. Tuńczyk pomaga uciekinierom dopłynąć do brzegu.
Pinokio stara się zaopiekować schorowanym i głodnym Dżepettem. Prowadzi go do chatki zamieszkanej przez Gadającego Świerszcza. Karmi i poi, postanawia też zarobić pieniądze potrzebne do wyleczenia ojca. Za namową Świerszcza udaje się na pobliską farmę. W zamian za pracę (kręcenie kołowrotem) otrzymuje codziennie garnek mleka. Uczy się także sztuki wyplatania wiklinowych koszyków, a za zaoszczędzone pieniądze postanawia kupić sobie ubranie. W drodze na targ spotyka Ślimaka służącego niegdyś u Wróżki. Ten opowiada o chorobie swojej pani i jej pobycie w szpitalu. Pinokio oddaje swoje oszczędności Ślimakowi, obiecując dalszą pomoc dla Wróżki. Nocą czarodziejka ukazuje się śpiącemu bohaterowi, dziękuje za pomoc i obiecuje spełnić swoje dawne przyrzeczenie.
Rankiem zaskoczony Pinokio odkrywa, że stał się prawdziwym chłopcem. Wróżka odmieniła także wygląd chatki i uzdrowiła chorego Dżepetta. Staruszek dziękuje przybranemu synkowi. Przyznaje, że przemiana jest zasługą ciężkiej pracy Pinokia.