Kulla-Gulla har alene ansvaret for de fem Karlberg-børn. Foruden det hårde slid i hus og stald må hun gøre dagsarbejde på herregården. En dag opdager den strenge godsejer Sylvester, at Gulla ligner hans datter, som løb bort for længe siden, fordi han ikke ville lade hende få den mand, hun elskede. Godsejeren begynder at få mistanke om, at Kulla-Gulla er hans barnebarn og rejser til udlandet for at forsøge at bevise det.

På trods af, at godsejeren tilbyder hende at komme og bo på herregården, holder Gulla sit løfte og bliver hos de nu moderløse Karlberg-børn.

Kulla-Gulla holder sit løfte er 3. del i serien om Kulla-Gulla.