Zwei zehnjährige Mädchen, die freche Luise Palfy aus Wien und die höfliche, bescheidene Lotte Körner aus München, treffen in einem Ferienheim für Mädchen in Seebühl am Bühlsee aufeinander. Sie können sich anfangs überhaupt nicht ausstehen, weil sie sich so ähnlich sehen. Nach einigen Nachforschungen stellt sich dann heraus, dass die beiden Zwillinge sind und durch die Scheidung ihrer Eltern auseinandergerissen wurden. Luises Vater ist Komponist in Wien, und Lottes Mutter, die wieder ihren alten Familiennamen angenommen hat, arbeitet in München.

Der Schriftsteller Erich Kästner schreibt im Sommer auf einer Almwiese an seinem neuen Roman Das fliegende Klassenzimmer. Bei 38 °C Hitze fällt ihm die Inspiration für eine Geschichte, die im Winter spielt, allerdings nicht leicht. Erich Kästner beginnt, die Geschichte zu erzählen. Es geht in erster Linie um einige Jungen, die im Alpenstädtchen Kirchberg in einem Internat leben und das Johann Sigismund-Gymnasium, eine Knaben-Oberschule, besuchen. In der Konditorei haben sich Uli und Matz getroffen. Sie probieren anschließend im Friseursalon eine Perücke an für die Rolle des Mädchens in dem Theaterstück Das fliegende Klassenzimmer. Dieses Stück hat Johnny geschrieben; es wird von den Schülern aufgeführt. Zu den Jungen gesellt sich noch Rudi. Er ist der Sohn von Professor Kreuzkamm, ihrem Deutschlehrer. Professor Kreuzkamm ist etwas zerstreut.