Nachdem sie jahrelang Privatunterricht genossen hat, besucht Susan 'Stargirl' Caraway (
Grace VanderWaal) erstmals eine öffentliche Schule in Arizona. Mit ihrem unkonventionellem Verhalten verändert sie die Schülerschaft ein für alle Mal. Vor allem der schüchterne Leo Borlock (
Graham Verchere), der sich immer anzupassen versucht, ist von dem freigeistigen Mädchen angetan, das bei den meisten Mitschülern wegen seiner Andersartigkeit aneckt. Doch genau die findet Leo faszinierend und so freunden sich er und Stargirl an. Als es wegen Stargirls Unangepasstheit aber einmal zu einem heftigen Streit zwischen den beiden kommt, versucht sie Leo zuliebe, sich besser in die Gemeinschaft der Mica Highschool zu integrieren und nicht mehr so auffällig zu sein – wird dadurch aber immer unglücklicher. Sie erkennt, dass es am Wichtigsten ist, sich treu zu bleiben, um zufrieden zu sein.
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