Nhật ký công chúa là cuốn nhật ký của Amelia Thermopolis, thường gọi là Mia - 14 tuổi, học sinh trường trung học tư thục Albert Einstein (New York, Mỹ). Mia cao gần 1m80, lúc nào cũng cảm thấy tự ti về thân hình "trước sau như một" cùng bàn chân quá khổ của mình. Không chỉ có vậy, Mia còn suýt bị trượt môn Đại số nữa chứ. Nói chung là trong mắt các học sinh ở các trường Albert Einstein này thì Mia gần như không hiện hữu.

Bạn thân nhất của Mia là Lilly Moscovitz, một trong những học sinh thuộc hàng Top của trường Albert Einstein. Lilly còn là một phóng viên điều tra nghiệp dư có riêng một kênh truyền hình cáp "Lilly chỉ nói lên sự thật". Mia từ lâu đã thương thầm Michael Moscovitz - anh trai của Lilly nhưng không bao giờ dám biểu lộ ra vì sợ bị mọi người chê cười.

Mia sống với mẹ và chú mèo Louie Mập trong một căn hộ nhỏ ở Greenwich, Manhattn. Mẹ Helen Thermopolis là một hoạ sĩ tự do, hiện đang hẹn hò với thầy Đại số của Mia. Mia là con ngoài giá thú của Helen và Philippe Renaldo - một chính trị gia.

Thế giới của Mia bị đảo lộn hoàn toàn khi bố của cô - vừa trải qua một đợt trị liệu do ung thư tinh hoàn - phát hiện ra rằng ông không thể có con được nữa. Ông buộc phải tiết lộ cho Mia một sự thật "động trời". Ông chính là Hoàng tử của đất nước Genovia. Với việc là đứa con gái thừa kế duy nhất của ông, Mia giờ đây là công chúa Amelia Mignonette Grimaldi Thermopolis Renaldo - Nữ hoàng tương lai của đất nước Genovia.

Mia quyết định không nói với ai về thân phận thực sự của mình, kể cả Lilly bởi cô cảm thấy xấu hổ và không hề thoải mái với cái tước danh Công chúa này. Hằng ngày sau giờ học Mia còn phải chịu sự "tra tấn" của bà nội với các bài học làm công chúa. Tệ hơn nữa, bà còn ép Mia phải làm một cuộc cải tổ từ đầu tới chân, mặc đồ hiệu, nhuộm tóc vàng, đeo móng tay giả... và đi đâu cũng có vệ sỹ kè kè bên cạnh. Tình bạn của Lilly và Mia qua đó cũng chịu nhiều thử thách...

"Đôi lúc mình nghĩ mình là người may mắn nhất trên thế giới này. Thực sự là như vậy! Này nhé, mình có thể không xinh đẹp nhưng trông cũng không đến nỗi xấu xí, mình sống ở thành phối NewYork, mình là một công chúa và mình có một người bạn trai. Còn có cô gái nào mong muốn điều gì hơn?"

Chuyện tình cảm của Mia đã biến thành một thảm họa. Cái dành cho Công chúa xứ Genovia - rõ ràng không giúp được gì trong chuyện này.

Khi Mia tưởng rằng đã tìm được cho mình một người bạn trai thì người đó hoàn toàn không phải là người cô muốn. Người con trai duy nhất mà Mia mong muốn làm bạn trai của mình là Michael. Nhưng hiện Michael đang hẹn hò với Judith - người biết cách lai tạo giống ruồi giấm. Liệu Michael sẽ chọn Mia hay cô gái ruồi giấm kia?