Прошёл целый год с момента событий второй части. Вновь наступило лето, и на этот раз родители Малыша с радостью сообщили ему, что хотят поехать втроём с ним в круиз по всему миру. Боссе собирался поехать в яхтклуб обучаться парусному спорту, а Бетан — на крестьянский хутор, учиться верховой езде. Вдобавок ко всему папе пришло письмо от его дальнего скупого и достаточно противного родственника Юлиуса Йенсена, которого все в доме Свантесонов не любили, но в гости он к ним регулярно заезжал и решил приехать и в этот раз, именно тогда, когда родители затеяли ехать в круиз. В тот же день в стокгольмской газете публикуется статья о некоем летающем бочонке — кто-то всё же заметил Карлсона и власти, заподозрив в нём шпиона, объявили за него круглую сумму — 10 тысяч крон. Узнав обо всём этом, Малыш отказывается ехать с родителями по миру, а папа, напротив, говорит, что в любом случае поедет и обязательно возьмёт с собой маму. В итоге мама вновь решает вызвать фрекен Бок, чтобы та во время их отсутствия вела домашнее хозяйство и присматривала за Малышом. На том и решают — в назначенный день мама дожидается фрекен Бок, все уезжают, вскоре прибывает и Карлсон, ругающийся, что Малыш запер окно из-за сильного дождя и теперь Карлсон сильно промок. Выяснение отношений с фрекен Бок также не получается — все слишком заняты и ждут дядю Юлиуса. Однако, когда последний приезжает, радоваться нечему: «салют» Карлсона тот не оценивает, Малыша обижает тем, что требует убрать собаку, да ещё и донимает его вопросами о школе во время каникул, а фрекен Бок наносит настоящее оскорбление, говоря о том, что цыплёнок ею приготовлен слишком жёсткий. Карлсон видит в дяде Юлиусе прекрасный материал для своих шуток и перевоспитаний, чем и начинает заниматься. Изображая разных мифических существ, он сначала повергает суеверного дядю Юлиуса в шок, а затем заставляет его начинать добреть и проникаться любовью ко всему миру.
10 тысяч — серьезная сумма. Старые знакомые Малыша и Карлсона — Филле и Рулле узнают об этом и собираются вновь залезть в квартиру Свантесонов. На этот раз Карлсон готовит для них кое-что похлеще привидений и всего, что было. Расставив множество капканов и соорудив мумию, Карлсон, тем не менее, сначала сам путается в своих же ловушках, а потом испытывает разочарование, увидев, что воры больше этого не боятся. Однако вставшие ночью фрекен Бок и дядя Юлиус застают всю компанию и, несмотря на рассказы Филле и Рулле о том, что те - законспирированные полицейские, быстро разоблачают их (у дяди пропали часы и бумажник, а фрекен Бок узнала в комплиментах Филле заискивающую фразу, которую тот говорил своей невесте, её сестре Фриде). Используя маленький игрушечный пистолет Малыша, Карлсон заставляет Филле и Рулле вернуть часы и бумажник, чем заслуживает огромную благодарность дяди Юлиуса.
В последующие дни дядя продолжает добреть, влюбляется во фрекен Бок и даже неожиданно для всех делает ей предложение, заставив и её засиять от счастья. Все рады и довольны, фрекен Бок приглашает Малыша на свадьбу, а Фрида, судя по телефонному разговору, расплакалась от зависти (ее жених Филипп оказался вором). Новоиспечённая госпожа Йенсен уезжает домой собирать вещи и переезжать в Вестергётланд, Юлиус, собрав вещи, садится на свой поезд, а Малыш и Карлсон устраивают настоящий пир по этому поводу в домике Карлсона, который живёт на крыше.
