《我亲爱的小淘气》讲述了刚走出校门的农村女孩沈佳宜（覃文静饰），因为不畏艰难的性格以及戚晓天（吴哲钒饰）父亲戚其伟（张雷饰）的恳求，成为B小学五年级三班的第七任班主任。
戚晓天误以为沈佳宜想成为自己的后妈，于是不断策划恶作剧让她难堪。面对接连不断的捉弄，沈佳宜一度感到灰心，却决定通过改变自己，慢慢带动这个调皮捣蛋的孩子发生变化。后来，她得知戚晓天曾与同学吴英雄子打赌，赌戚其伟的公司能否在中国织里国际童装大赛上击败吴英雄子父亲吴建国（大冢匡将饰）的公司，便主动帮助戚晓天参与童装设计。
在朝夕相处中，沈佳宜和戚晓天逐渐建立起深厚的感情。戚晓天的学习成绩明显提高，恶作剧的毛病也慢慢改掉，还与青梅竹马钱春春重归于好；与此同时，他和父亲戚其伟之间原本紧张的关系也日益融洽。
就在童装完成、即将参加大赛之际，戚晓天的生母应晓姝（明丽饰）突然出现，并提出要与戚其伟复婚。此时，沈佳宜早已与戚其伟产生感情。面对突如其来的感情纠葛，戚晓天将如何作出选择？他参与设计的童装又能否击败洋品牌，赢得大赛冠军？
