主人公喬萬尼是一個貧困家庭的孩子，他要靠努力打工來養(yǎng)活被疾病困擾的媽媽。他的好朋友康佩內(nèi)拉家境富裕，家中有很多書籍，他常常無私地邀請窮苦的喬萬尼去他家一起閱讀。有一天上自然科學(xué)課，老師拿出了銀河的圖片讓同學(xué)們回答，當喬萬尼被點到的時候，他明知答案，因為曾經(jīng)在康佩內(nèi)拉家一起在書上讀過，但他卻自卑擔心答錯而不敢回答，最終被一些同學(xué)恥笑。而為了保全喬萬尼的面子，康佩內(nèi)拉也故意對老師提出的問題沉默不答，而被老師和同學(xué)誤以為連他這樣的好學(xué)生也不懂。在銀河節(jié)的那天，喬萬尼在路上遭到了同班同學(xué)賈奈利的嘲弄。賈奈利隨后吆喝同學(xué)們前往河邊，參加晚上的銀河節(jié)水燈大會，可是喬萬尼卻無法參加，因為他還要回家照顧媽媽。終于，他累倒了。于是他躺在山坡頂上休息。過了不知多久時間，他突然他聽到一種奇怪的聲音，于是睜開眼，意識到自己正在跟康佩內(nèi)拉乘坐一輛在星際中的銀河軌道上行駛的列車中。路途中，他們看見了許多難以置信美麗而又奇異的景象，還看見了許多人在白色的沙子和水晶中發(fā)掘化石，還有人捕捉白鷺，并用它們來制造糖果。一切的種種，都仿佛夢境一般的不可思議……他們又遇見了兩個孩子與一位青年教師。從他們的交談中，喬萬尼得知剛才他們搭上了一艘撞上冰山而沉沒的輪船，所以現(xiàn)在他們才進到這列車里來，隱隱暗示這輛列車的乘客身份其實并不尋常。當列車到達南十字座站的時候，其他乘客都下車了，車廂里只剩下了喬萬尼和康佩內(nèi)拉。兩位好朋友相約永不分離。但當列車駛到煤袋星云站的時候，喬萬尼才發(fā)覺康佩內(nèi)拉已經(jīng)離他而去，消失不見了。這時候，喬萬尼醒過來了。他到城里頭，發(fā)現(xiàn)眾人聚集在橋頭上，才發(fā)現(xiàn)原來之前賈奈利不小心從船上掉到河里去，而康佩內(nèi)拉跳進河里救他。結(jié)果賈奈利被安全地救了上來，而康佩內(nèi)拉卻不幸再也沒有浮出水面。原來所謂的“銀河鐵道”，是帶領(lǐng)死者靈魂回歸天國的哀傷列車……