Launited em 1977, a sonda espacial Voyager 2 levava um disco fonográfico dourado com uma mensagem de paz, convidando as civilizações alienígenas a visitar a Terra. A sonda é interceptada por um planeta alienígena que então envia uma pequena nave batedora para estabelecer o primeiro contacto com a Terra. Em vez de cumprimentar a nave alienígena, o governo dos Estados Unidos a abate. Caindo em Chequamegon Bay, Wisconsin, a solitária ocupante alienígena, parecendo uma bola flutuante de energia brilhante, encontra a casa da recentemente viúva Jenny Hayden. Enquanto lá, o alienígena usa uma mecha de cabelo do seu falecido marido, Scott, para clonar um novo corpo para si como um relógio aterrorizado da Jenny. O alienígena “Homem das Estrelas” tem com ele sete pequenas esferas prateadas que fornecem energia para realizar proezas milagrosas. Ele usa a primeira para enviar uma mensagem ao seu povo dizendo que a Terra é hostil e que a sua nave espacial foi destruída. Ele organiza um encontro com eles dentro de três dias. Ele então usa a segunda esfera para criar um mapa holográfico dos Estados Unidos, coagindo Jenny a levá-lo ao ponto de encontro no Arizona.
Jenny é inicialmente hostil e assustada com ele e tenta escapar. Tendo um entendimento muito básico da língua inglesa que veio do disco Voyager 2, o Starman aprende a comunicar com Jenny e assegura-lhe que ele não quer fazer-lhe mal. Ele explica que se ele não chegar ao ponto de encontro, a Cratera Barringer do Arizona, em três dias, ele morrerá. Simpática, mas ainda cautelosa, Jenny ensina a ele como dirigir um carro e usar cartões de crédito para que ele possa continuar a viagem sozinho, mas quando ela o testemunha milagrosamente ressuscitar um veado morto, ela fica profundamente emocionada e decide ficar com ele. Eles são perseguidos em todo o país pelas autoridades e, depois de quase ser apanhada, Jenny é baleada e gravemente ferida por um agente da polícia. Para escapar, o Starman bate com o carro deles contra um tanque de gás e usa outra esfera para proteger os dois da explosão. Eles se refugiam em uma casa móvel que está sendo rebocada. Ele usa outra esfera prateada para curar a Jenny. Depois de ter certeza de que Jenny vai se recuperar, o Starman segue em direção ao Arizona sem ela, mas Jenny consegue pegá-lo enquanto ele e seu motorista estão parados em um bloqueio de estrada. Reunidos, os dois pedem carona juntos, retomando a viagem em direção à cratera.
Later, enquanto se arrumam num trem de vagão, o casal faz amor. O Starman diz à Jenny “Eu dei-te um bebé esta noite.” Jenny explica que ela é infértil e não pode ter filhos, mas ele assegura-lhe que ela está grávida. Ele explica que o bebê será filho de seu falecido marido, porque ele (Starman) é um clone de Scott, mas como filho de Starman também, seu filho possuirá todo o conhecimento do Starman e crescerá para ser um professor. Starman se oferece para parar a gravidez se ela desejar, mas a alegre Jenny o abraça, aceitando o presente.
O casal viaja erroneamente longe demais no trem e chega em Las Vegas. A Jenny percebe que perdeu a carteira. O Starman usa uma das suas últimas moedas numa slot machine, que ele manipula para ganhar o jackpot de 500.000 dólares. Eles então compram um carro novo para completar sua viagem ao Arizona.
Meanwhile, o diretor da Agência Nacional de Segurança George Fox fica sabendo que a trajetória de vôo do Starman, antes de ser abatido, foi para a Cratera Barringer. A Fox faz com que o Homem das Estrelas seja capturado pelo Exército, vivo ou morto. O cientista do SETI Mark Shermin, outro oficial do governo envolvido no caso, critica a abordagem de mão pesada da Fox e lembra-lhe que o Homem das Estrelas foi convidado a ir à Terra. Apavorado por saber que Fox está planejando vivissecar o alienígena, Shermin então resolve ajudar o Homem das Estrelas a escapar ao invés de permitir que Fox o capture.
Jenny e o agora moribundo Homem das Estrelas chegam à cratera enquanto helicópteros do Exército os perseguem. Assim que estão cercados, uma nave espacial grande e esférica aparece e desce até a cratera. A luz envolve o casal, e o Homem das Estrelas é instantaneamente restaurado à saúde. Enquanto ele se prepara para partir, ele diz a Jenny que nunca mais a verá. Jenny pede a ele que a leve com ele, mas ele diz que ela morreria no mundo dele. Ele então lhe dá a sua última esfera de prata, dizendo-lhe que o filho deles saberá o que fazer com ela. Jenny observa quando o navio parte.