Leo Borlock, Mica Lisesi'nde sıradan bir öğrenci olarak hayatını sürdürürken, bir gün okula yeni gelen Stargirl Caraway ile tanışıyor. Stargirl, alışılmadık tarzı ve davranışlarıyla okulda dikkat çekiyor ve kısa sürede popüler hale geliyor. Leo, Stargirl'ün bu farklı kişiliğinden etkileniyor ve onunla daha fazla vakit geçirmeye başlıyor.

Stargirl, okulun futbol maçlarında tezahürat yaparken ve arkadaşlarına küçük sürprizler hazırlarken, Leo da onun bu enerjik ve pozitif tavrına kapılıyor. Ancak Stargirl'ün popülerliği zamanla azalıyor ve öğrenciler ondan uzaklaşmaya başlıyor. Leo, Stargirl'ün bu değişen durumuna tanıklık ederken, onunla olan ilişkisini sorgulamaya başlıyor ve bu süreçte kendi kimliğini de keşfetmeye çalışıyor.