Le roi Charles V et III font VIII et VIII font XVI règne en despote mégalomane sur le royaume de Takicardie. Toute la ville est remplie de sculptures à sa gloire, des formes canoniques où le visage anonyme est remplacé par celui du tyran dictatorial, et il élimine arbitrairement ceux qui le contrarient grâce à un système de trappes dissimulées dans le plancher du palais. Un peintre du roi l'apprend d'ailleurs à ses dépens lorsqu'il a l'audacieux professionnalisme de peindre le monarque tel qu'il est : avec son strabisme. Après avoir traité les affaires courantes, le roi se rend dans ses appartements secrets, dans la plus haute tourelle du palais, accessible uniquement par le biais d'un ascenseur privé. Là, il admire chaque soir un tableau représentant une belle bergère, et regarde avec mépris le petit ramoneur qui lui fait face.

Le soir de l'acquisition de son nouveau portrait, le Roi en corrige lui-même le regard pour effacer la convergence des yeux, puis, faute de supporter de se voir tel qu'il est dans un miroir, brise celui-ci à coups de chandelier. La nuit venue, les personnages des tableaux et les sculptures dans les appartements prennent vie, comme à leur habitude. La Bergère et le Ramoneur, voisins depuis bien longtemps et liés par un amour qui ne fait que fortifier leurs velléités de rébellion, projettent de s'enfuir pour échapper à cette prison dorée et découvrir le monde. Mais la statue d'un cavalier antique leur oppose qu'ils ne sont pas faits l'un pour l'autre ; le nouveau portrait du Roi, celui-là même qui fut corrigé de son strabisme, s'anime alors à son tour et offre d'épouser la Bergère, approuvé en cela par le cavalier, qui rappelle que les bergères, dans les contes, épousent les rois ; il décide également que le mariage se fera le soir-même. La jeune fille entreprend alors avec le Ramoneur de s'enfuir des appartements par le conduit de la cheminée, tous deux quittant le cadre de leurs tableaux. Le trouble qui s'ensuit réveille le Roi qui dormait là ; le tyran se retrouve alors face à son double peint, sorti à son tour du cadre, et une lutte s'engage entre les deux représentants du pouvoir. Le double finit par se débarrasser de son modèle dans une trappe, puis lance sa police secrète à la poursuite des deux amoureux afin de capturer le « petit ramoneur de rien du tout » et épouser la belle bergère.
Dessin d'un jeune ramoneur revêtu d'une combinaison réconfortant une bergère vêtue d'une robe élégante sur le rebord d'un conduit de cheminée.
Les deux héros du conte, tels qu'illustrés par Vilhelm Pedersen.
De leur côté, les deux jeunes gens découvrent le monde, en l'occurrence les toits du gigantesque palais de Takicardie. Dans leur promenade émerveillée, ils vont apercevoir un oisillon en difficulté, pris au piège dans une cage au bord du vide ; l'agilité du Ramoneur lui permet de sauver le petit, qui s'avère être le rejeton le plus turbulent du non moins turbulent Oiseau. Celui-ci, dont l'épouse a été tuée dans un « accident de chasse » à attribuer au Roi, a l'habitude de narguer son ennemi depuis les cieux. Avec son aide, les deux amants parviennent à fuir la police, mais leur entreprise est mise à mal par les multiples pièges des agents du Roi. Séparés de l'Oiseau, la Bergère et le Ramoneur se perdent dans la ville basse, où ils suscitent la pitié et l'admiration des pauvres qui n'ont jamais vu la lumière du jour et ignorent à quoi ressemble un oiseau.
Le Roi finit cependant par capturer la Bergère et prépare leur mariage public, qui sera célébré en grande pompe. Le Ramoneur et l'Oiseau, capturés par la police, sont envoyés à l'usine qui fabrique tous les objets destinés à la propagande royale pour travailler sur la chaîne de montage des bustes. Le Ramoneur reporte sa colère sur les représentations royales, qu'il barbouille ; las de ce travail aliénant, l'Oiseau s'amuse avec son jeune compagnon à maculer les statues d'une peinture insolente et de quelques plumes colorées. Ils sont ensuite jetés aux lions pour ce crime de lèse-majesté mais parviennent à s'en faire des alliés, grâce à l'aide d'un joueur d'orgue de barbarie aveugle, qui charme les fauves puis va les aider à s'échapper ; la population de la ville basse sort de l'ombre, attirée par cet étrange et joyeux cortège mené par l'Oiseau et le Ramoneur, et tous arrivent jusqu'au palais où ils empêchent le mariage.
Le Roi s'enfuit néanmoins avec la Bergère sur son automate géant, qui devait servir à l'animation de la cérémonie, mais l'Oiseau parvient à en prendre le contrôle après avoir assommé le machiniste. Il démolit alors le palais avec le robot, d'abord maladroitement puis de plus en plus méthodiquement. Pendant ce temps, le Ramoneur affronte le Roi au sommet de l'Automate. Acculé, le Roi tente de poignarder le Ramoneur dans le dos, mais l'Oiseau l'en empêche en le saisissant avec la main de la machine puis active une soufflerie qui propulse le Roi loin dans les airs.
Tous les habitants ont fui la ville, qui n'est plus qu'un monceau de gravats. Seul reste l'Automate abandonné, assis dans une posture pensive. Au petit jour, l'un des oisillons de l'Oiseau s'est encore fait piéger dans une cage, mais personne n'est plus là pour le libérer. L'Automate s'anime alors, sans machiniste, et, de sa propre volonté, libère l'oisillon, puis écrase la cage d'un coup de poing.