Una antigua estrella del baloncesto caída en desgracia y sumido en el terrible mundo de las adicciones trata de volver al sendero correcto como entrenador de un equipo de instituto cuya mayor peculiaridad es estar compuesto por un variopinto grupo de estudiantes.

En el Instituto Mica de Arizona, todo es siempre lo mismo, hasta que un día llega Susan 'Stargirl' Caraway, una joven que siempre había estudiado en casa y revoluciona las aulas con su aura colorida y su contínua música de ukelele. Su singularidad parece no gustar mucho a los chavales del instituto, pero todo es diferente para Leo que no puede evitar su fascinación por la joven.