電影故事發生於二戰時期社會氣氛緊張的日本，女孩小荳荳總愛在課室中搗亂，令老師感到非常困擾，常氣得七竅生煙，最後要求小荳荳退學。然後，小荳荳成為了巴氏學園的學生。甫到學校，小林校長對她說：「把所有你想說的話，都跟校長說。」校長專注地傾聽小荳荳說了整整四小時的話來，臨別時，溫柔地對她說：「妳真是個好孩子！」
在巴氏學園，小荳荳進入了截然不同的世界。學生在退役電車車廂裡上課，孩子能決定自己的學習次序；課堂經常延伸到教室外—游泳、散步、溫泉旅行……小林校長的愛心、理想與夢想，交織出孩子們人生中最動人的時光。不幸的是，現實中的巴氏學園在1945年東京大轟炸時被摧毀，原址如今已變成一所超市。
故事原作者黑柳徹子擔心真人版電影會破壞讀者心中對巴氏學園的美好想像，曾多次拒絕把故事改編，直到八鍬新之介導演拿著概念圖三顧草廬，最終打動了徹子答應以動畫的形式改編這個故事。最後導演以精緻細膩且清新和諧的風格，將天馬行空的想像世界化為視覺意象，讓這個教育「桃花源」躍上銀幕，為觀眾呈現了日本二戰時期一個溫暖人心的故事。
在戰爭的陰霾下，巴氏學園讓被主流社會遺棄的孩子找到接納與成長的空間。今天，我們可能會診斷小荳荳為ADHD（注意力缺陷多動症）孩子，給她貼上「問題兒童」的標籤。然而教育的目的不應該只是為了滿足教育體制的要求，而是要讓孩子在學習中真實融入生活。在當今教育只重結果與成就的年代，我們或許應重新思考教育對每個孩子的意義。小林校長的教育理念是：「教育不是為教育而教育，而是為孩子而教育。」當我們面對「不一樣」的孩子時，我們是應該急於矯正他們，還是願意走進他們的世界，發現他們的光芒？在這個標籤化越來越普遍的時代，《窗邊的小荳荳》提醒我們：真正的教育，是在殘破與傷害中，仍然擁抱愛與接納的力量。