داستان بچه‌های سبز در قرن هفدهم میلادی رقم می‌خورد؛ جایی که لهستان در شرایط جنگی قرار دارد و با سپاه سوئد و قشون روس و مهاجمان تاتار و شورشیان داخلی درگیر است. در این بین ویلیام دیویسون گیاه‌شناس اسکاتلندی که پزشک خصوصی پادشاه لهستان جان دوم کازیمیر است، در یک سفر طولانی بین لیتوانی و اوکراین همراه با پادشاه می‌رود. او که رفیق رنه دکارت فیلسوف است، پس از مرگ او به کشور سرد و مرطوب لهستان مهاجرت می‌کند اما این پزشک به دلیل کنجکاوی‌های درونی و ذهنی علمی و دقیقی که دارد، هنگام سفر اطرافش را به خوبی زیر نظر می‌گیرد. از شرایط سخت آب و هوایی مرزهای این کشور تا آداب و رسوم محلی. روزی در میان جاده توقف می‌کنند و سربازان پادشاه دو کودک را اسیر می‌کنند؛ یک دختر و پسر کوچک با هیکلی غیرمعمولی با چشمانی بدوی که پوست و موهایشان نیز کمی سبز رنگ است!