"Hollywood Stargirl" er opfølgeren til Disney+-hittet fra 2020 om den frimodige Stargirl Caraway, en velsyngende teenager, hvis gode gerninger spreder glæde i andres liv, og tager dig med på Stargirls rejse væk fra Mica i Arizona og ind i en større verden fuld af musik, drømme og muligheder. Da hendes mor, Ana, bliver hyret til at arbejde som kostumier på en film, flytter de til L.A., hvor Stargirl hurtigt møder en broget skare af mennesker. Den omfatter de filmskabende brøde Evan og Terrell; Mr. Mitchell, en af Stargirls naboer; og Roxanne Martel, en musiker, Stargirl beundrer, og som hun møder på sin rejse.
