Hikaru Hoshina adalah seorang siswa sekolah menengah pertama yang energik dan sangat menyukai ruang angkasa dan hal-hal gaib. Saat dia menggambar rasi bintang di buku catatannya, tiba-tiba muncul makhluk kecil dan halus dari dalam buku catatannya! Makhluk yang ia beri nama Fuwa ini ternyata adalah alien yang memiliki kemampuan untuk menciptakan lubang lungsin.

Ketika teman Fuwa, alien Lala Hagoromo dan Prunce, tiba di Bumi, mereka menyatakan bahwa mereka sedang mencari Precure, prajurit legendaris yang akan menyelamatkan alam semesta. Namun, sebuah organisasi yang dikenal sebagai Notraiders segera menyusul dan menyerang, berniat untuk menangkap Fuwa dan kekuatannya. Dikalahkan oleh keinginan untuk melindungi Fuwa, Hikaru mendapati dirinya berubah menjadi “Cure Star”, salah satu Precure yang dicari oleh Lala dan yang lainnya!

Sekarang terserah pada Hikaru dan yang lainnya untuk menangkis serangan Notraiders, menemukan sisa Precure, dan menemukan Pena Warna Bintang, artefak yang akan membangkitkan 12 Putri Bintang yang menjaga keseimbangan alam semesta.