Susan, dont le surnom est "Stargirl", débarque dans le collège de Léo, jeune adolescent réservé...

La destinée de Stargirl alors qu’elle s’apprête à gagner la Californie en compagnie de sa mère Ana, embauchée pour réaliser les costumes d’un film à Los Angeles. La jeune fille, qui espère concrétiser ses rêves et devenir chanteuse professionnelle, y fait la connaissance de personnages aux profils très variés, dont M. Mitchell, son voisin ; les frères Evan et Terrell, deux réalisateurs en herbe ; et Roxanne Martel, une musicienne qu’elle admire.