在浩瀚无垠的宇宙深处，距离地球极为遥远的“星空界”中心，静静矗立着圣域“星之神殿”。这里供奉着十二星座的星之公主们，她们以神圣的力量维系着整个宇宙的平衡。然而，平静的日子却被突如其来的灾难打破——星之公主们遭到了劫掠侵袭者的猛烈袭击，为了守护星空界，她们耗尽力量，化作了12支“公主星彩笔”散落于浩瀚宇宙之中。若任由事态发展，星球将面临毁灭，地球乃至整个宇宙都将被无尽的黑暗所吞噬…… “众星的光辉消失之时，与闪耀之书一同诞生的传说中的战士·光之美少女，将会夺回星辰的光芒。” 这是宇宙间流传的古老传说。来自星空界沙曼星的外星人少女拉拉，以及在星之神殿侍奉星之公主的宇宙妖精普伦斯，依循着这条预言，带着星之公主们最后诞生的希望——幼小的妖精芙娃，踏上了寻找传说中战士“光之美少女”的旅途。然而，在逃亡途中他们遭遇了劫掠侵袭者的追击，拉拉的火箭不幸受损。危急时刻，众人借助芙娃打开的虫洞穿梭空间，最终迫阵降于地球。 在日本观星町，主人公星奈光是一名对宇宙与星座充满热爱的中学二年级女生。某天夜晚，小光在观测星空并记录星座时，意外在梦中遇见了芙娃，并奇迹般地去往了星空界。第二天，她正寻找着梦中那只神秘的小生物，竟被从突然出现的虫洞中跃出的芙娃撞了个满怀！紧接着，伴随着轰鸣声，一架从天而降的火箭带来了外星人少女拉拉与宇宙妖精普伦斯。真正的外星人竟然出现在了自己的眼前！ 然而，劫掠侵袭者也紧随其后追到了地球，妄图抓走芙娃。在星奈光渴望保护芙娃的强烈心愿驱动下，她觉醒了不可思议的力量，变身为传说中的战士——Cure Star（星空天使）。 为了收集散落的公主星彩笔、拯救星空界，星奈光与拉拉以及随后加入的伙伴们，将舞台从地球扩展至无垠的宇宙，与劫掠侵袭者们展开了热血激昂的战斗。一场满载着友谊、奇迹与璀璨星光的宇宙冒险故事，由此华丽展开……