Die 1977 gestartete Raumsonde Voyager 2 trug eine goldene Schallplatte mit einer Friedensbotschaft, die außerirdische Zivilisationen zu einem Besuch auf der Erde einlud. Die Sonde wird von einem außerirdischen Planeten abgefangen, der daraufhin ein kleines Aufklärungsschiff schickt, um den ersten Kontakt mit der Erde herzustellen. Anstatt das außerirdische Raumschiff zu begrüßen, schießt die US-Regierung es ab. Als es in Chequamegon Bay, Wisconsin, abstürzt, findet der einsame außerirdische Insasse, der wie ein schwebender Ball aus glühender Energie aussieht, das Haus der kürzlich verwitweten Jenny Hayden. Dort benutzt der Außerirdische eine Haarlocke ihres verstorbenen Mannes Scott, um sich einen neuen Körper zu klonen, während die verängstigte Jenny zusieht. Der Außerirdische „Starman“ hat sieben kleine silberne Kugeln bei sich, die ihm Energie für wundersame Taten liefern. Mit der ersten schickt er eine Nachricht an sein Volk, in der er erklärt, dass die Erde feindlich gesinnt ist und sein Raumschiff zerstört wurde. Er verabredet sich mit ihnen in drei Tagen zu einem Treffen. Mit der zweiten Kugel erstellt er eine holografische Karte der Vereinigten Staaten und zwingt Jenny, ihn zum Treffpunkt in Arizona zu bringen.
Jenny ist ihm gegenüber zunächst feindselig und ängstlich und versucht zu fliehen. Der Starman, der die englische Sprache, die er von der Voyager 2-Diskette hat, nur in Ansätzen versteht, lernt, mit Jenny zu kommunizieren und versichert ihr, dass er ihr nichts Böses will. Er erklärt, dass er sterben wird, wenn er den Treffpunkt, den Barringer-Krater in Arizona, nicht in drei Tagen erreicht. Aus Mitleid, aber immer noch misstrauisch, bringt Jenny ihm das Autofahren und den Umgang mit Kreditkarten bei, damit er die Reise allein fortsetzen kann. Als sie jedoch Zeuge wird, wie er auf wundersame Weise ein totes Reh wiederbelebt, ist sie tief bewegt und beschließt, bei ihm zu bleiben. Sie werden von den Behörden quer durch das Land verfolgt, und nachdem sie beinahe gefasst worden wären, wird Jenny von einem Polizisten angeschossen und schwer verletzt. Um zu entkommen, rammt der Starman ihr Auto in einen Benzintankwagen und benutzt eine andere Kugel, um die beiden vor der Explosion zu schützen. Sie suchen Zuflucht in einem Wohnmobil, das abgeschleppt wird. Er verwendet eine weitere Silberkugel, um Jenny zu heilen. Nachdem ihm versichert wurde, dass Jenny sich erholen wird, fährt der Starman ohne sie per Anhalter nach Arizona, aber Jenny schafft es, ihn einzuholen, während er und sein Fahrer an einer Straßensperre angehalten werden. Wieder vereint, trampen die beiden zusammen und setzen ihre Reise in Richtung Krater fort.
Später, während sie in einem Güterzug unterwegs sind, lieben sich die beiden. Der Starman sagt zu Jenny: „Ich habe dir heute Nacht ein Baby geschenkt.“ Jenny erklärt, dass sie unfruchtbar ist und keine Kinder bekommen kann, aber er versichert ihr, dass sie jetzt schwanger ist. Er erklärt ihr, dass das Baby der Sohn ihres toten Mannes sein wird, weil er (Starman) ein Klon von Scott ist, aber als Kind von Starman wird ihr Sohn auch das gesamte Wissen von Starman besitzen und zu einem Lehrer heranwachsen. Starman bietet ihr an, die Schwangerschaft zu beenden, wenn sie es wünscht, aber die freudige Jenny umarmt ihn und nimmt das Geschenk an.
Das Paar reist versehentlich zu weit mit dem Zug und kommt in Las Vegas an. Jenny stellt fest, dass sie ihre Brieftasche verloren hat. Der Starman setzt eine ihrer letzten Münzen in einem Spielautomaten ein, den er manipuliert, um den 500.000-Dollar-Jackpot zu gewinnen. Dann kaufen sie ein neues Auto, um ihre Reise nach Arizona zu beenden.
In der Zwischenzeit erfährt der Direktor der Nationalen Sicherheitsbehörde George Fox, dass die Flugbahn des Starman, bevor er abgeschossen wurde, zum Barringer-Krater führte. Fox veranlasst, dass der Starman von der Armee gefangen genommen wird, tot oder lebendig. Der SETI-Wissenschaftler Mark Shermin, ein weiterer an dem Fall beteiligter Regierungsbeamter, kritisiert Fox‘ plumpe Vorgehensweise und erinnert ihn daran, dass der Starman auf die Erde eingeladen wurde. Shermin ist entsetzt, als er erfährt, dass Fox plant, den Außerirdischen zu vivisezieren, und beschließt daraufhin, dem Starman zur Flucht zu verhelfen, anstatt Fox zu erlauben, ihn gefangen zu nehmen.
Jenny und der nun langsam sterbende Starman erreichen den Krater, als sie von Armeehubschraubern verfolgt werden. Gerade als sie umzingelt sind, erscheint ein großes, kugelförmiges Raumschiff und sinkt in den Krater. Licht umgibt das Paar, und der Starman ist sofort wieder gesund. Als er sich zum Aufbruch bereit macht, sagt er Jenny, dass er sie nie wieder sehen wird. Jenny bittet ihn, sie mitzunehmen, aber er sagt, sie würde auf seiner Welt sterben. Dann gibt er ihr seine letzte Silberkugel und sagt ihr, dass ihr Sohn wissen wird, was damit zu tun ist. Jenny sieht zu, wie das Schiff abfliegt.