Když Leo Borlockův otec zemřel, začal na jeho památku nosit dikobrazí kravatu. Když začala škola, byl zbit a kravatu měl rozstříhanou. Od té doby na své narozeniny dostával od záhadné osoby novou dikobrazí kravatu, ale na veřejnosti ji nosit nechtěl. Na střední škole Leo hraje na trubku v pochodové kapele a pomáhá svému kamarádovi Kevinu Singhovi, členovi A.V. klubu, moderovat show s názvem Hot Seat. Jednoho dne přijede svobodomyslná dívka jménem Stargirl Caraway a rychle na Lea udělá dojem, když mu na ukulele před školou zazpívá „Happy Birthday“. Později, zatímco jejich fotbalový tým Mudfrogs, který je známý svou prohrou, hraje hru, Stargirl vyjde ven a předvede píseň („Be True to Your School“), která je nabije energií a přiměje k první výhře. Kevin navrhne Leovi, aby ji pozval do své show, ale ona zdvořile odmítne.
Stargirl se stane talismanem pro štěstí fotbalového týmu („We Got the Beat“) a začne se stýkat s Leem ve snaze dostat ho z jeho ulity. Ten se baví s Archiem, majitelem místního paleontologického tábora, který prozradí, že Stargirl, stejně jako Leo, žije se svou svobodnou matkou a že se většinu svého života učila doma. O Leovi dobře ví poté, co se o něm dozvěděla přes Archieho. Později se Stargirl snaží dostat do Speech regionals proti Kevinovi a vyhrává se svým neobvyklým projevem o krysách. Zatímco anonymně vrací kolo chlapci, který byl v nemocnici, Leo se zmíní o kravatách, ale Stargirl předstírá, že o nich ví. Když se zeptá, jak toho o něm tolik věděl, řekne mu, že má „kancelář“. Stargirl dá Leovi návrh písně („Třináct“) a když odchází, poprvé ho políbí. Poté spolu stráví semestr.
Během velkého zápasu je jeden z protihráčů těžce zraněn. Stargirl k němu přiběhne, aby ho zkontrolovala, a jede s ním do nemocnice, kde všechny zmate. Poté Leo řekne Stargirl, že všichni byli demoralizovaní a že prohráli, ale stejně spolu tráví čas. Druhý den jsou všichni zklamaní ze Stargirl. Leo se setká s Kevinem a zbytkem jeho přátel, kteří jsou také naštvaní, ale odpustí mu, stejně jako se omluví za to, že se k němu chovali odměřeně. Kevin se rozhodne přivést Stargirl do svého pořadu, aby to mohla vysvětlit. Stargirl prozradí, že její skutečné jméno je Susan a že si vybrala Stargirl, protože všichni jsou z hvězdného prachu. Publikum studentů se na ni rychle obrátí, když ji studentka jménem Hillari vyhubuje za to, že bezohledně vrátila kolo svému bratrovi, který byl trvale zraněn při nehodě, když na něm jel. Stargirl uteče v slzách.
Leo se snaží mluvit se Stargirl a navrhne jí, aby byla jako všichni ostatní, k jejímu velkému zděšení. Později si Stargirl začne říkat Susan a nosí oblečení, které se více podobá oblečení jejích spolužáků. S Leem zamíří na regionálky, kde ji Leo pozve na zimní tanec a ona to přijme. Stargirl se chystá pronést projev na internetu o soukromí, ale rychle se přeorientuje na proslov o květinách, který vyhrává její první místo. Přestože je to úplně první trofej získaná na škole, nikdo jí nevěnuje pozornost. Stargirl se rozhodne, že vystupování jako Susan je jednání proti tomu, kým je, a myšlenku opustí. Leo se začne cítit hrozně, ale dostane se mu povzbuzení od matky a Kevina.
Leo nečekaně dostane sbírku desek Stargirl, gramofon (dříve řekl, že žádný nemá) a pozvánku na „velké překvapení“ na ples. Leo se objeví a je potěšen, že tam Stargirl vidí. Prozradí své překvapení: zpívá před všemi účastníky. Po jistém zdráhání Leo vstane a zazpívá svou a otcovu oblíbenou píseň („Just What I Needed“), což všechny vede k tanci na nádvoří. Poté se Stargirl omluví Hillarimu a zmizí z večírku. Leo zjistí, že se Stargirl odstěhovala, ale že její vliv ovlivnil školu pozitivním způsobem tím, že nakonec získali další trofeje. Navzdory tomu všemu Leo od Stargirl dál získával vazby a Archie odhaluje její „kancelář“, malou kůlnu v táboře plnou informací o měšťanech. Ani po absolvování vysoké školy Leo nikdy nezapomene, co pro něj Stargirl udělala („Give Me Love (Give Me Peace on Earth)“).
Natáčení začalo v Novém Mexiku v září 2018 a skončilo 16. listopadu 2018.
Pokračování bylo oznámeno na začátku roku 2021. Spíše než na základě knihy Láska, Stargirl je pokračování originálním příběhem s názvem Hollywood Stargirl.
Show: Ms. Marvel • Baymax! • I Am Groot • She-Hulk: Attorney at Law • Andor • Willow • Secret Invasion • Ironheart • Armor Wars • Echo • Agatha: House of Harkness • Spider-Man: Freshman Year • Marvel Zombies • X-Men ’97 • Percy Jackson and the Olympians • Iwájú • Star Wars: Ahsoka • Moana, The Series • Win or Lose • Zootopia+ • Tiana • Cars on the Road • The Acolyte • Star Wars: Lando • Skeleton Crew • The Witchverse • Untitled Daredevil reboot • The Muppets Mayhem • Darkwing Duck