于是，国王通告全国：如果有人能解开这个秘密，找出这些公主整夜在哪儿跳舞，他就可以娶一个他最喜欢的公主作妻子，还可以继承王位。但要是这人在三天以后没查清结果，他就得被处死。
不久从邻国来了一位王子，受到了热情的接待。晚上他被带到了一个房间里，这房间正在公主们卧室的隔壁。为了能听到看到可能发生的一切，他坐下后将房门敞开，一刻也不停地注视着。可不久这位王子就睡着了，第二天早上醒来后，可以看出，公主们还是跳了一整夜的舞，因为她们的鞋底上都有磨破的洞眼。接着两个晚上都发生了相同的情况，王子没能解开这个谜。国王下令将他的头砍了下来。继他之后，又有几个人来试过，但他们的命运和这位王子一样，都没有找出结果而丢了性命。
恰好有一个老兵经过这个国王的领地，他在作战中受了伤，不能再参加战斗了。一天，他在穿越树林时，遇到了一个老婆婆，老婆婆问他要到哪里去，这位老兵回答说：“我也不知道我去哪儿，该干什么去。”接着又自我嘲弄地说：“也许我该去探听那些公主是在哪儿跳舞才对，这样的话，将来还可以当国王呢。”老太婆一听，说道：“对，对!这不是什么难事，只要留心不喝公主给你的酒之类的东西，并且在她们要离去时，你假装睡熟了就成。”
临别，她送给他一件披风，说道：“只要你把这件披风披在身上，她们就看不见你的踪影了。然后，你就可以跟着公主到她们去的任何地方。”老兵听了这些忠告后，决定去试一试自己的运气。
他来到国王面前，说他愿意接受这项冒险的任务。和其他应试的人一样，他也受到了热情的款待，国王还下令把漂亮的王室礼服给他穿上。到了晚上，他被带到了外室。进房后，他刚准备躺下，国王的大公主就给他端来了一杯葡萄酒，但这位士兵悄悄地把酒全倒掉了，一滴也没有喝下。然后躺在床上，不久就大声地打起鼾来，好像睡得很沉似的。十二个公主听到他的鼾声，都开心地大笑起来，大公主说：“这家伙本来还可以干一些更聪明一点的事，不必到这儿来送死的。”说完，她们都起床打开各自的抽屉和箱子，拿出了漂亮的衣服，对着镜子打扮起来。这时，最小的公主说道：“我感到有些不对劲，你们这么兴奋，可我觉得非常不安，我想一定有不幸的事情将降临到我们头上。”“你犯什么傻呀!”大公主说，“你老是担心这，担心那，难道你忘了那么多王子想窥探我们，结果都徒劳送命了吗?瞧这老兵，即使我不给他安眠药吃，他也会呼呼大睡的。”
公主们打扮完毕后，再去看了看士兵，只见他鼾声依旧，睡在床上一动也不动。这一来，她们便自以为无人知晓，相当安全了。大公主走到自己的床前拍了拍手，床马上沉到地板里面，一扇地板门突然打开了。士兵看见大公主领头，她们一个接一个地钻进了地板门。他想到再不能耽误时间了，马上跳起来，披上老太婆送给他的那件披风，紧随她们而去。在下楼梯时，一不小心，他踩到了小公主的礼服。她对她的姐妹们大声说道：“怎么搞的，谁抓住了我的礼服了?”大公主说道：“你别疑神疑鬼了，肯定是被墙上的钉子挂着了。”她们下去后，走进了一片令人赏心悦目的小树林，树叶全是银子做的，闪烁着美丽的光芒。士兵想找一个来过这地方的证物，所以他折了一段树枝，树枝“咔嚓!”“哗啦!”地发出了声响，小公主又说道：“我觉得有些反常，你们听到这声音了吗?这声音以前可没有听到过。”大公主说：“这声音一定是我们的王子发出的，只有他们才会对我们的到来欢呼雀跃。”
说着，她们又走进了另一片小树林，这片树林的叶子都是金子做的。再往前，到了第三片小树林，所有的叶子都是用光采夺目的钻石做的。士兵每到一片树林，都要折下一根树枝留作证物，每次也都发出了“咔嚓!”“哗啦!”的声响，这响动总是使小公主担惊受怕，而大公主又总是说这是王子们在欢呼。
她们不停地往前走，最后来到了一个大湖边，湖上有十二条小船，每条船上都有一个英俊的王子，他们似乎一直在这儿等公主的到来。到了岸边，每个公主都各自上了一条船，士兵则跟着小公主上了同一条船。
当他们在湖上划动小船时，与小公主和士兵在一条船上的那个王子说：“怎么会是这样啊!好像这船今天特别重似的，我尽力划动，船却没有平时前进那么快，我都累坏了。”小公主说：“这只是天气有点暖和，我也觉得非常热。”
湖泊的对岸，矗立着一座美丽的宫殿，宫殿里灯火辉煌，从里面还传来了愉快的音乐，有管声和号声，还有喇叭声。他们上岸后，一起走进宫殿，十二个王子都开始与公主们跳起舞来。他们一直看不见那位士兵，士兵跟着他们一起跳舞，他们也不知道。每当有公主端起葡萄酒时，士兵总是暗暗上前将酒喝完。待公主把酒杯端到嘴边时，杯子已空了。见到这样情况，那小公主更感到害怕了，大公主却老是要她不要做声。
舞一直跳到了凌晨三点钟，所有的鞋子都已磨穿了，到这时，她们才念念不舍地离开。王子们又用船把她们送过湖来，这次，士兵上的是大公主的那条船。到了湖岸，公主和王子互相道别，她们答应第二天晚上再来。
当她们回到楼梯口时，士兵立即跑到她们的前面，自己先到床上去躺下了。当这十二姊妹拖着疲惫不堪的身子慢慢上来后，立即就听到了睡在床上的士兵所发出的鼾声。她们说道：“现在可以安心了。”说完，各自宽衣解带，脱掉鞋子，扔在床下，都躺下睡觉了。
早晨起来，士兵对晚上的所见所闻只字不提，他还想多看几次这样的奇遇，所以接连第二个夜晚和第三个夜晚他又去了。每次所发生的一切都和前一次一样，公主们每次跳舞都要跳到她们的鞋子穿眼才回到卧室。不过，在第三个晚上，士兵又拿走了一只金杯作为他到过那里的证物。
第四天，他解开这秘密的期限到了，他带着那三根树枝和那只金杯，来到国王面前。此时，十二个公主都站在门后张着耳朵，想听听他究竟说些什么。国王问道：“我的十二个女儿晚上是在哪儿跳舞?”士兵回答道：“她们是在地下的一座宫殿里与十二个王子跳舞。”接着，他告诉了国王自己所看见和发生的一切，拿出了他带来的三根树枝和金杯给国王看。国王把公主都叫来，问她们士兵说的这些是不是都是真的。她们见一切都已经被发现，再否认所发生的事也没有用了，只好全部承认了。
秘密解开了，国王问士兵他想选择哪一个公主作他的妻子，他回答说：“我年纪不小了，你就把大公主许配给我吧!”于是，他们当天就举行了婚礼，士兵还被选定为王位的继承人。