Der neunjährige Tim verbringt in den Sommerferien zwei Wochen bei seinen Großeltern, Onkel Bernhard und Tante Silke auf dem Lande. Der Onkel hat eine Rinderzucht mit Ställen und Weide. Die Großeltern kümmern sich um Haus und Hof.
Tim geht jeden Tag zur Kuhweide zu seiner Lieblingskuh Elsa. Eines Tages verschwindet Elsa von der umzäunten Koppel, und Tim entdeckt sie auf einer Insel im See, der an die Weide grenzt. Ensprechend einer Sage, die sich die alten Menschen im Dorf erzählen, müssen Erdmännlein - kleine Zwerge, die in einer unterirdischen Höhle leben - die Kuhdiebe sein. Da dieses Ereignis schon einmal vor Jahren geschah, als Tims Großvater als Junge Kuhhirte war, ist Tim davon überzeugt, dass es diese Erdmännlein wirklich gibt.
Wie ein kleiner Kriminalkommissar versucht Tim, den Kuhdieben auf die Spur zu kommen und entdeckt das Geheimnis der Erdmännlein ...