Главный ее герой — коротышка Незнайка, увлекшийся чтением сказок. Он подружился с девочкой Кнопочкой. Они вместе читали и обсуждали сказочные истории. Незнайка просто грезил о том, чтобы получить волшебную палочку. Для этого надо было сделать три хороших дела одновременно, что не получалось у Незнайки. Но вскоре его мечта сбылась. Мальчик встретил волшебника, совершил три правильных поступка и стал обладателем заветной палочки.
Незнайка с помощью волшебства научился водить легковую машину и вместе с Кнопочкой и Пачкулей уехал в Солнечный город. В этом месте жили очень умные коротышки, создававшие разные машины и приспособления для улучшения работы. В самом Солнечном городе находились столовые с игротеками, а почти во всех домах были устроены театры или кинотеатры.
Во время рассматривания всех достопримечательностей Незнайка нечаянно превратил прохожего Листика в ослика, и не сказал о происшедшем своим друзьям. А ночью его стала мучить совесть. Листик дружил с Буковкой. Они вместе в городском парке читали вслух книги для жителей города. И когда мальчик пропал, Буковка и другие коротышки забеспокоились, написали объявление в газету о пропаже Листика. Незнайка узнал из газетных статей имя мальчика, которого превратил в осла. Коротышка поехал в зоопарк, где находилось бедное животное. Там Незнайка увидел несколько ослов и превратил их в мальчиков.
Эти мальчики оказались хулиганами. Из-за проделок одного Незнайка оказался в милиции и решил спастись с помощью волшебной палочки. Стены милиции обрушились, и один милиционер получил травму и попал в больницу. Хулиганы портили механизмы, все ломали и не было покоя жителям Солнечного города от них. Незнайка узнал, что Листик так и остается ослом, а хулиганы — это настоящие ослы.
Коротышка решил все исправить, но опять у него ничего не вышло. Мальчик только выпустил льва из клетки. Волшебная палочка сломалась и не выполняла желания. Только появление волшебника исправило все проступки Незнайки. Листик снова стал человеком, хулиганы превратились в ослов, милиционер выздоровел. Волшебник даже сделал так, что Пачкуля полюбил умываться. В конце друзья вернулись в свой родной город.
Сказочной повестью «Незнайка в Солнечном городе» Николая Николаевича Носова зачитываются и современные дети. Повесть «Незнайка в Солнечном городе» Николая Николаевича Носова учит юных читателей с умом относиться к каждому поступку.