Der Spielfilm basiert auf Jerry Spinellis gleichnamigem Roman und folgt der Reise von Leo Borlock und wie er sich zu Susan 'Stargirl' Caraway hingezogen fühlt, der neuesten Teilnehmerin der Mica High School in Arizona. Er ist schüchtern, bescheiden und zurückgezogen. Mit der Zeit entwickelt er Gefühle für Stargirl, die er nicht zugeben will, und das macht es für die beiden schwierig, zu einem Paar zu werden. Aber Stargirl greift seine subtilen Hinweise auf und fragt ihn eines Tages, ob er sie etwas fragen möchte. Zu diesem Zeitpunkt begann ihre epische Freundschaft und Leo begann sein eigenes wahres Potenzial zu erkennen und dass er besser ist als das, wofür er sich selbst auszeichnet. 

Gangsterbosses Happy Shannon geschlafen hat, veranlasst dieser eine Exekution Nates, der er durch Zufall aber nur knapp entkommt. Ohne Orientierung irrt er durch die Wüste, ehe er auf einen Zirkus trifft, dessen Besitzer Sam Adamo den Engel Lily als Attraktion hält, in die sich Nate umgehend verliebt. Gemeinsam gelingt es ihnen aus dem Zirkus und der Wüste zu flüchten. Doch damit fangen die Probleme erst an, denn Happy Shannon will Nate immer noch tot sehen und Sam seine Haupteinnahmequelle Lily auch nicht so einfach aufgeben.