Die 1977 gestartete Raumsonde Voyager 2 trug eine goldene Schallplatte mit einer Friedensbotschaft, die außerirdische Zivilisationen zum Besuch 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 liefern, um wundersame Dinge zu vollbringen. Die erste nutzt er, um seinem Volk eine Nachricht zu schicken, die besagt, dass die Erde feindlich gesinnt ist und sein Raumschiff zerstört wurde. Er verabredet sich mit ihnen in drei Tagen zu einem Rendezvous. Dann benutzt er die zweite Sphäre, um eine holografische Karte der Vereinigten Staaten zu erstellen und zwingt Jenny, ihn zum Treffpunkt in Arizona zu bringen.
Jenny ist zunächst sowohl feindselig als auch ängstlich ihm gegenüber und versucht zu fliehen. Mit einem sehr einfachen Verständnis der englischen Sprache, das von der Voyager 2-Diskette stammt, lernt der Starman, mit Jenny zu kommunizieren und versichert ihr, dass er es nicht böse meint. Er erklärt, dass er sterben wird, wenn er den Treffpunkt, den Barringer-Krater in Arizona, nicht in drei Tagen erreicht. Sympathisch, aber immer noch misstrauisch, bringt Jenny ihm das Autofahren und den Umgang mit Kreditkarten bei, damit er die Reise allein fortsetzen kann, aber als sie 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 durchs Land verfolgt, und nachdem sie fast gefasst wurden, wird Jenny von einem Polizisten angeschossen und lebensgefährlich verwundet. Um zu entkommen, rammt der Starman ihr Auto in einen Gastankwagen und benutzt eine weitere Kugel, um die beiden vor der Explosion zu schützen. Sie suchen Zuflucht in einem Wohnmobil, das abgeschleppt wird. Er benutzt 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 verstaut sind, liebt sich das Paar. 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 des Starman besitzen und zu einem Lehrer heranwachsen. Starman bietet ihr an, die Schwangerschaft zu stoppen, wenn sie es wünscht, aber die freudige Jenny umarmt ihn und nimmt das Geschenk an.
Das Paar fährt versehentlich zu weit mit dem Zug und kommt in Las Vegas an. Jenny bemerkt, dass sie ihre Brieftasche verloren hat. Der Starman setzt einen ihrer letzten Vierteldollar 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 National Security Agency, 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 Regierungsbeamter, der an dem Fall beteiligt ist, 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. Daraufhin beschließt er, 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 steigt in den Krater hinab. Licht umgibt das Paar, und der Starman ist sofort wieder gesund. Als er sich darauf vorbereitet, zu gehen, 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 abfährt.