„Hollywoodská Stargirl“ je pokračováním hitu Disney+ z roku 2020 o volnomyšlenkářské Stargirl Carawayové – dívce se zlatem v hrdle, jejíž dobré skutky dělají divy pro životy lidí kolem – které sleduje cestu Stargirl z arizonského města Mica do většího světa hudby, snů a možností. Když její matka Ana sežene práci jako kostýmní výtvarnice u filmu, stěhují se do L.A., kde se Stargirl brzy seznámí s eklektickou skupinou lidí. Patří mezi ně bratři Evan a Terell, kteří by rádi točili filmy, pan Mitchell, jeden ze sousedů Stargirl, a Roxanne Martelová, hudebnice, kterou Stargirl obdivuje a která ji podporuje na její cestě.