在遥远的罗萨斯王国，流传着一个关于愿望魔法的传说。年轻女孩阿莎（亚莉安娜·德博斯配音）正为百岁祖父萨比诺（维克多·加伯配音）的生日忧心忡忡——按照传统，所有子民年满18岁后都会将心愿交给国王马尼菲科（克里斯·派恩配音），等待盛大的许愿仪式实现梦想。
当阿莎作为学徒候选人进入金碧辉煌的城堡时，她意外发现马尼菲科收藏愿望的黑暗真相。那些被水晶球封存的愿望不仅让民众遗忘初心，更成为国王汲取力量的源泉。"音乐之梦太危险"，国王冰冷回绝阿莎为祖父求情的瞬间，水晶吊灯投下的阴影笼罩了整个王座厅。
夜色中，阿莎对着星空许下的真挚愿望唤来了奇迹。一颗流星坠入王宫花园，赋予山羊瓦伦蒂诺说话能力，更在玫瑰花丛中留下会跳舞的光点。这个被称作"小星星"的神秘生物虽不能直接实现愿望，却带着阿莎潜入藏宝阁，那里悬浮的万千光球里，正囚禁着萨比诺想用音乐治愈人心的梦想。
马尼菲科的权力游戏逐渐显露。当王后阿玛雅（安吉丽克·卡布拉尔配音）发现丈夫用黑魔法吸收愿望能量时，城堡穹顶的星空壁画突然碎裂。暴怒的国王将西蒙变成傀儡骑士，镶着紫水晶的权杖一挥，所有子民都被自己的愿望光链禁锢在地。
决战在钟楼之巅爆发。阿莎带领朋友们唱起希望之歌时，被封印的愿望如萤火虫群冲破水晶球。马尼菲科权杖上的宝石突然裂开，将他反噬其中。而重获自由的愿望化作漫天极光，为萨比诺的百岁诞辰送上最特别的礼物——整个王国都听见了他用星星音符谱写的乐章。
片尾彩蛋藏着迪士尼百年魔法密码：当萨比诺奏响《When You Wish Upon a Star》时，夜空中依次浮现米老鼠、白雪公主等经典角色的星座图案。最后划过天际的流星，正与小星星离别的轨迹完美重合。