Lillebror vive en un piso de un edificio de Estocolmo y lo que más desea en el mundo es tener un perro.
Karlsson vive en el tejado, en una casita escondida detrás de la gran chimenea. Es, según él mismo, guapo, inteligente, perfectamente regordete y está en la flor de la vida. Además, tiene una pequeña hélice en la espalda y por eso puede volar.
Lillebror adora a Karlsson, pero su madre, su padre, sus hermanos mayores y sus amigos, están convencidos de que Karlsson es una invención de Lillebror. Karlsson se ríe y dice: «Ellos sí que son una invención».
En cuanto Karlsson apareció en la vida de Lillebror, todo se volvió fantástico y emocionante.
