A sárga kutya barlangja a rendező, Byambasuren Davaa szülőhazájába, a mongol sztyeppékre, a nomád pásztorok világába vezet. A fiktív cselekményt egy valódi háromgyerekes nomád család "játssza". A középpontban Nansa, egy kisiskolás lány áll, aki nyári vakációra érkezik haza a városból. A szünidőben neki is be kell segítenie a ház körüli teendőkbe, vigyáz kisebb testvéreire. De maga is kisgyerek még, kószál, elkalandozik, talál egy kölyökkutyát, akit Foltosnak nevez el, és aki a legjobb barátja lesz. A családfő azonban nem engedi, hogy a kutyát sátorbontáskor magukkal vigyék, mert fél a nyomában járó farkasoktól. Amúgy is rossz idők járnak a családra, a nomád pásztorkodásból nehéz megélni, de arra sincs mód, hogy a városba költözzenek. Végül egy váratlan fordulat jobb belátásra bírja...