小学3年生のサツキと5歳になるメイは、お父さんと一緒に都会から田舎の一軒屋にと引っ越してきた。それは退院が近い入院中のお母さんを、空気のきれいな家で迎えるためだった。近くの農家の少年カンタに「オバケ屋敷！」と脅かされたが、事実、その家で最初に二人を迎えたのは、“ススワタリ”というオバケだった。ある日、メイは庭で2匹の不思議な生き物に出会った。それはトトロというオバケで、メイが後をつけると森の奥では、さらに大きなトトロが眠っていた。そして、メイは大喜びで、サツキとお父さんにトトロと会ったことを話して聞かせるのだった。一家が新しい家に馴染んだころ、サツキもトトロに遭遇した。雨の日の夕方、サツキが傘を持ってバス亭までお父さんを迎えに行くと、いつの間にか隣でトトロもバスを待っていた。しばらくするとオバケたちを乗せて飛び回る大きな猫バスがやって来て、トトロはそれに乗って去って行った。サツキとメイはトトロにもらったドングリの実を庭に蒔いた。その実はなかなか芽を出さなかったが、ある風の強い晩にトトロたちがやって来て一瞬のうちに大木に成長させてしまった。お母さんの仮退院が決まって大喜びのサツキとメイだったが、お母さんの体調が悪くなったため退院が延びてしまった。聞き分けのないメイにサツキは思わず声を荒らげてしまった。それからメイの姿が見えなくなり、サツキはメイが一人で山野向こうの病院に行こうとして道に迷ってしまったのではないか考えた。サツキは村の人たちとメイを探すが見つからないので、お父さんに病院に行ってもらい、トトロにも助けを求めた。トトロはすぐに猫バスを呼び、不思議な力でたちどころにメイのいる場所へ連れていってくれた。そして、さらに猫バスは二人を、山の向こうの病院までひとっ飛びで運んでくれた。窓から病室をのぞくと明るく笑うお父さんとお母さんの顔があった。二人はお土産のとうもろこしを窓際に置き、一足先に家に帰るのだった。