„Star☆Twinkle Precure” to opowieść o energicznej uczennicy gimnazjum, Hikaru Hoshinie, która kocha kosmos i okultyzm. Pewnego dnia z jej notatnika, w którym rysuje konstelacje, pojawia się małe, puchate stworzenie o imieniu Fuwa. Okazuje się, że jest to kosmita z zdolnością tworzenia tuneli czasoprzestrzennych. Kiedy jej towarzysze, Lala Hagoromo i Prunce, przybywają na Ziemię, ogłaszają, że szukają Precure – legendarnych wojowników, którzy ocalą wszechświat. Hikaru, pragnąc chronić Fuwa, przekształca się w „Cure Star” – jedną z poszukiwanych Precure. Teraz Hikaru oraz jej przyjaciele muszą odeprzeć atak organizacji Notraiders, odkryć pozostałe Precure i odnaleźć Kolorowe Pióra Gwiazd, które obudzą 12 Księżniczek Gwiazd i przywrócą równowagę we wszechświecie.