Вторая безродная баронесса — это обыкновенный «найденыш», обнаруженный компанией студентов и преподавателей в полуразвалившейся заброшенной усадьбе, где они спрятались, спасаясь в сумерках от холодного дождя и ветра. Здесь, услышав в одной из комнат крик, молодые люди, собравшиеся повеселиться на природе, обнаружили молодую роженицу и приняли у нее живого и здорового младенца, которого тут же нарекли «студенческой дочерью». Мать ребенка умерла, а девочку, договорившись в будущем ее опекать, молодые люди пристроили у жившей неподалеку в своем поместье старой баронессы, благо там нашлась и кормилица.

Так прошло пять лет. Элизабет выросла, превратившись в хорошенькую и умную девочку. Ее, как и многих других домашних, очень занимало, что же происходит 14 августа утром в потайной комнате? Неужели баронесса и вправду прячет там в бутылке белого человечка, который может рассказать обо всем, что случится в следующем году? Элизабет знала, в каком ларце на комоде лежит ключ от комнаты, и, дождавшись, когда все в доме заснут, на рассвете 14 августа встала с постели, взяла ключ и, тихо ступая по коридору, дошла до потайной комнаты, открыла дверь и вступила внутрь. Ничего интересного! Одни только непонятные козлы с доской ребром вверх и портретом неприятного человека. Элизабет сразу же решила вернуться обратно, но случайно захлопнула дверь, а ключ остался снаружи. Нечего говорить, как девочка испугалась, она тут же стала вспоминать все страшные сказки, начиная с «Синей Бороды», задумалась, накинула подол рубашки на голову и заснула.

Утром, обнаружив пропажу ключа, старая баронесса поспешила к заветной комнате, открыла дверь и оторопела, увидев воспитанницу. Она воспылала гневом и уже подняла руку, чтобы дать ей пощечину, но тут увидела глаза ненавистного барона на портрете. Нет, решила баронесса, она не обрадует его сценой насилия! Но выгонит из дома хитрую ослушницу! Приняв такое решение, баронесса зарыдала от собственной жестокости, ведь она знала, что выполнит его!

Так Элизабет попала в дом пастора прихода на Халлигенских островах на Оланде (Андерсен посещал этот остров вместе с королевской четой в 1844 году). А пастором оказался преподаватель, который вместе со своими друзьями-студентами пять лет назад спас ее в полуразвалившемся доме. Надо заметить, что, когда компания обнаружила роженицу, Мориц отмечал свой собственный праздник — помолвку с остроумной и веселой дочерью статского советника, обаятельный образ которой особенно удался Андерсену. Увы, счастье Морица и его молодой жены продолжалось недолго: их маленький сын заболел тифом, ухаживавшая за ним мать заболела тоже, и молодой священник потерял их обоих. Теперь его, направлявшегося вместе с сестрой Хедевиг в свой приход, пригласили заехать на Фюн, в усадьбу баронессы: там что-то случилось со «студенческой дочерью», «хитренькой» воспитанницей баронессы Элизабет.

Мориц с Хедевиг, тоже недавно потерявшей своего маленького сына, с согласия нашедшегося отца Элизабет (им оказался вольного нрава странствующий музыкант-шарманщик) охотно берут девочку на воспитание. Здесь у образованных приемных родителей она благополучно растет и в 14 лет по-детски влюбляется в бесшабашного и вспыльчивого юношу Элимара, внука вышедшего в отставку капитана, живущего на острове. В одной из самых ярких глав романа Андерсен описывает, как подростки едва не утонули, стоя на одном камне во время прилива, когда из любопытства отправились на близлежащий островок Амрум. Вскоре они расстаются: Элимар нанимается на голландское торговое судно, курсирующее между Европой и Америкой.

Через год на остров приходят дурные вести. Судебные власти сообщили родным Элимара, что судно, на котором он уже дослужился до штурмана, затонуло у берегов Америки, что юноша спасся и нанялся на другое судно, повздорил с его штурманом, убил его в драке и теперь доставлен в Данию и наверняка будет приговорен к смертной казни. Тяжело переживавшие за судьбу внука, его дед и бабушка составили письмо к датскому королю Фредерику VI с просьбой о помиловании, а отправить письмо поручили Элизабет.

Но она письмо не отправила. Воспитанная на романах Вальтера Скотта и не имевшая никакого жизненного опыта, девочка принимала описываемый романтический мир за реальный и решила поступить, как юная Джини Дине из романа «Эдинбургская темница», в котором речь тоже шла о поездке в столицу к верховной власти с просьбой о помиловании. Элизабет решила сама отвезти письмо в Копенгаген. Что она и сделала, оставив своим воспитателям только записку.

По иронии судьбы, когда Элизабет уже переправилась с Оланда на Зеландию, неподалеку от него жестокий шторм разбил судно, часть его экипажа спаслась, а у одного из матросов оказалось письмо от Элимара, адресованное его деду. Юноша сообщал, что судьба его складывается отлично, что он скоро женится на богатой молодой вдовушке и будет самостоятельно водить купленное ею судно. В послании была приписка, адресованная Элизабет: Элимар передавал любимой привет и писал, что не может ждать ее слишком долго, но обещает на ней жениться, как только овдовеет. В подлинности письма не было сомнения, и написано оно было позже, чем извещение судебных властей о судьбе Элимара, что одновременно обрадовало и озадачило его родных.

На море уже много дней штормило, сообщение между островами прекратилось, и наивная Элизабет, прибыв на Зеландию, сразу же попала в руки «мамочки», державшей в столице бордель, хотя об этом девушка не подозревала. Вообще-то она планировала остановиться в Копенгагене у государственного советника, отца покойной жены Морица, но его в ту пору в городе не оказалось, и пришлось Элизабет заночевать в доме «мамочки». Хотя та ей действительно помогла. На следующий день она показала Элизабет путь в королевскую канцелярию, где письмо у нее и прошение об аудиенции принять не успели, а потом проводила ее в тюрьму, где девушке разрешили свидание с заключенным. Но Элимара она не увидела. Перед Элизабет предстал не он, а моряк, когда-то спасший подростков во время прилива у острова Амрум. По какой-то странной психологической прихоти, совершив убийство, он назвался именем Элимара, протянув, таким образом, цепочку следствия к своему земляку: моряк, по-видимому, ему завидовал. Зато, узнав о причине появления Элизабет в тюрьме, он очень высоко, хотя и с долей юмора, ее самоотверженный поступок оценил, добавив загадочно, что, имея такую возлюбленную, Элимар напрасно польстился на вдовушку.

Вечером одна из девушек «мамочки», Адельгунда, проводила Элизабет до Королевского театра, где девочка надеялась увидеть служанку старой баронессы, которая теперь служила в нем хористкой. Больше знакомых в городе у нее не было. Зато «мамочка», знавшая о театре все, указала ей полуподвал неподалеку от театра, в котором жила бывшая служанка со своим мужем. Но посетить ее Элизабет не успела: после спектакля ее вместе с Адельгундой отвез на свою квартиру барон Хольгер, один из тех студентов, что когда-то спасли ее. Там же на квартире находился и второй бывший студент из той же компании, барон Херман, внук баронессы. Развязное поведение молодых людей напугало Элизабет, и она убежала. Херман тут же догнал ее и, стараясь вести себя как можно приличнее и вежливее, отвез девушку к театру. Элизабет нашла полуподвал и жившую в нем бывшую служанку Доротеи, которую пришлось еще некоторое время убеждать, что она и есть та самая пятилетняя девочка, которую увез из поместья баронессы священник Мориц. Собственно, на этом интрига, поддерживающая основную сюжетную линию романа, заканчивается. С помощью служанки Элизабет избавилась от опеки публичных дам и разыскала советника, а тот отвез ее к старой баронессе, радостно встретившей бывшую воспитанницу. Всё, конечно, завершается благополучно. Баронесса выкупает усадьбу, где когда-то нашли Элизабет, и дарит ее Херману, а тот через некоторое время предлагает руку и сердце загостившейся у баронессы (из-за ушибленного колена) «студенческой дочери», в результате чего та тоже становится баронессой.