„Starry☆Sky” to anime, które przenosi nas do Seigetsu Academy, niegdyś szkoły tylko dla chłopców, teraz stającej się koedukacyjną instytucją ze szczególnym naciskiem na astronomię. W tym kontekście poznajemy Tsukiko Yahisa – pierwszą i jedyną kobietę, która zdecydowała się tu kształcić. Przy jej boku mamy najlepszych przyjaciół z dzieciństwa – Kanatę Nanami i Suzuyę Touzuki, którzy chronią ją przed zainteresowaniem ze strony innych uczniów. Tsukiko poznaje 13 chłopców, każdy reprezentujący jeden ze znaków zodiaku. Stopniowo jej związki z nimi wprowadzają ją w labirynt skomplikowanych relacji.