El film volverá a contar con la protagonista, Grace VanderWaal, mientras que también repite como realizadora Julia Hart. Entre los recién llegados se encuentran el actor Elijah Richardson y el compositor y músico Michael Penn, que escribe e interpreta la música original de la película.

El film original, estrenado el 13 de marzo del año pasado, adapta una novela de Jerry Spinelli. Seguia los pasos de un chico que vive en Mica, un pueblecito de Arizona, cuya vida da un vuelco cuando conoce se enamora de una chica inusual que se hace llamar Stargirl. En la segunda parte, Stargirl abandona Mica en busca de que se cumpla su sueño de triunfar en el mundo de la música. 

A Uma Thurman le corresponde interpretar a Roxanne Martel, estrella de la música que Stargirl admira y a la que encuentra en su viaje.

Ellen Goldsmith-Vein y Lee Stollman de Gotham Group regresan como productores.

Uma Thurman se encuentra actualmente rodando la serie Suspicion de Apple TV +, thriller basado en la premiada serie israelí False Flag.