A finales de la década de 1860, Jim Coates deja a su familia -esposa Katie, hijo adolescente Travis e hijo pequeño Arliss- para recoger ganado en Kansas. Mientras Jim está fuera, Travis se pone a trabajar en el maizal, donde se encuentra con un Cur Boca Negra al que llama "Old Yeller", ya que "yeller" es una pronunciación dialectal de "amarillo" y el ladrido del perro se asemeja a un grito humano. Travis intenta ahuyentar al perro sin éxito, mientras Arliss le defiende. El hábito de Yeller de robar carne de los ahumaderos y asaltar nidos de gallinas no le granjea la simpatía de Travis, pero su madre está de acuerdo con la idea de que Arliss tenga un perro.

Más tarde, Arliss intenta capturar a un cachorro de oso negro dándole de comer pan de maíz y agarrándolo. Su furiosa madre oye los lamentos de su osezno y ataca, pero Old Yeller la espanta, ganándose a la familia. Travis llega a querer y respetar a Old Yeller, que afecta profundamente a la vida del niño.

Un día, Bud Searcy y su nieta Lisbeth vienen a cenar y Lisbeth se lleva a Travis aparte para contarle que Old Yeller ha estado robando comida por todo el condado. Cuando ella y Bud se marchan, Travis regaña a Old Yeller. Al día siguiente, Old Yeller demuestra su valía como perro pastor protegiendo a Travis de Rose, su vaca, y sujetándola mientras Travis la ordeña.

Un día, el amo original de Old Yeller, Burn Sanderson, llega buscando a su perro. Al darse cuenta de que la familia Coates realmente necesita a Old Yeller, acepta cambiárselo a Arliss por un sapo córneo y comida casera. Más tarde, Sanderson lleva a Travis aparte y le advierte de la creciente plaga de hidrofobia (rabia).

Un día, Travis se dispone a atrapar a una familia de jabalíes. Aconsejado por Bud Searcy, se sienta en un árbol e intenta atarlos desde arriba mientras Old Yeller los acorrala. Sin embargo, Travis cae dentro del grupo de cerdos y es atacado por uno de ellos. Old Yeller defiende a Travis mientras éste se arrastra con una pierna herida. Sin embargo, Old Yeller resulta gravemente herido por el cerdo y Travis lo esconde en un gran agujero. La madre de Travis recupera a Old Yeller y utiliza pelo de mula para suturar sus heridas. Mientras Old Yeller se recupera, Searcy advierte a la familia Coates de la existencia de hidrofobia en la zona, pero Katie le reprende por intentar asustar a Travis. Searcy se marcha y Lisbeth se queda con los Coates para ayudarles a cosechar maíz. Travis asegura a Katie que los cerdos no tenían rabia y tanto él como Old Yeller se recuperan.

Más tarde, la familia ve a su vaca, Rose, tambaleándose y echando espuma por la boca. Travis confirma que está rabiosa y le dispara. Mientras Katie y Lisbeth queman su cuerpo esa noche, un lobo las ataca de repente. El grito de Katie alerta a Travis, que sale corriendo con un rifle, justo a tiempo para ver a Old Yeller luchando contra el lobo. Travis dispara con éxito al lobo, pero no antes de que muerda a Old Yeller en el cuello. Katie le dice a Travis que, como ningún lobo sano atacaría cerca de una zona en llamas, el lobo estaba rabioso. Katie sugiere entonces disparar a Old Yeller, pero Travis insiste en que lo encierren en el pesebre de maíz para ver si muestra síntomas de la enfermedad. Tras permanecer en cuarentena, los Coateses creen que Old Yeller ha escapado a la infección. Sin embargo, una noche, cuando Travis va a alimentar a Old Yeller, éste le gruñe agresivamente. Travis sospecha que Old Yeller puede haber sido infectado, pero no dice nada. Más tarde, esa misma noche, Arliss intenta abrir la cuna de maíz para liberar a Old Yeller. Katie cierra la puerta mientras Old Yeller gruñe e intenta atacar. Katie le dice entonces a Travis que Old Yeller está sufriendo y devuelve a Arliss a la casa. Katie regresa con el rifle, pero Travis lo coge, dispara de mala gana a Old Yeller y se marcha.

Trastornado por la muerte de su perro, Travis rechaza un nuevo cachorro engendrado por Old Yeller. Jim regresa con dinero y regalos para la familia. Katie le habla del perro y Jim lo comenta con Travis. Al regresar a la granja, Travis observa cómo el cachorro roba un trozo de carne, un hábito heredado de Old Yeller. Travis acepta entonces al cachorro, "Young Yeller", como su nuevo perro.