Książka opowiada o losach małej dziewczynki, której matka umiera- zostaje przejechana przez pociąg. Basią opiekują się lekarz i jego żona- Natalia Budziszowa, którzy wysyłają dziecko do Warszawy pociagiem, zawieszając jej na szyi karteczkę z adresem, jaki zdążyła wypowiedzieć przed śmiercią matka dziewczynki. Basia jedzie w przedziale z mężczyzną o nieprzyjemnej powierzchowności oraz z dwójką kobiet (jedna ma kapelusz czerwony a druga zielony), które częstują tytułową bohaterkę mlekiem. Dziecko przez przypadek rozlewa je, co powoduje zamazanie się adresu na kartce. Na dworcu nikt na nią nie czeka, kobiety odchodzą, więc Basią zajmuje się porywczy mężczyzna z przedziału. Okazuje się, że jest to aktor Walicki mieszkający z innym aktorem- Szotem. Kiedy dziewczynka zasypia, próbują razem rozszyfrować zamazany adres, co skutkuje tym, że Basia zostaje odesłana do pewnego literata, pisarza książek Stanisława Olszowskiego przy ulicy Chmielnej 15. Po powrocie z teatru znajduje on obce dziecko w swoim łóżku, jest zły na służącego Michasia, że pozwolił je tu zostawić, szuka opiekunów dziewczynki, ale szybko przestaje i przywiązuje się do nowej lokatorki. Jednak pewnego dnia Michaś pokazuje mu ogłoszenie w gazecie o zaginięciu Basi. Pan Stanisław postanawia jej nie oddawać... Nieco wcześniej Stanisława Olszańska mieszkająca wraz z babcią Tańską w Warszawie wraca od rodziców, u jakich była na wakacjach. Czeka na nią list polecony, z którego dowiaduje sie o dziecku swej przyjaciółki. Para kobiet decyduje się dać ogłoszenie do gazety i wzywa panią Budziszową, aby pomogła im znaleźć zaginioną dziewczynkę. Ta odnajduje (w wyniku szczęśliwego przypadku) Walickiego i od niego panie otrzymują informacje, co dzieje się z Basią
