Krakow, 1942: Sadie er 18 år og bor sammen med foreldrene i en jødisk ghetto. Når nazistene ransaker ghettoen, må familien søke tilflukt i kloakknettet under byen. Her blir de boende, sammen med andre jøder som skjuler seg for å berge livet.
En dag kikker Sadie opp gjennom en rist i taket, og får øye på en ung jente på hennes egen alder. Jenta på utsiden bestemmer seg for å hjelpe Sadie og familien hennes, og det utvikler seg et vennskap mellom de to unge kvinnene. Men etter hvert som tiden går, blir møtene deres mer og mer risikofylte.

Jenta med blå stjerne er inspirert av opprivende, sanne historier, og er en følelsesladd hyllest til vennskapets kraft og den ekstraordinære styrken hos et menneske som bare ønsker én ting: å overleve.