Deadline membawa berita bahwa Jake Austin Walker (Rectify) dan Meg DeLacy (The Fosters) telah bergabung dengan Stargirl, serial terbaru dari DC Universe. DeLacy, yang sebelumnya membintangi The Fosters, Zac and Mia, dan The Disappearing Girl, akan memerankan Cindy Burman. Walker, yang dikenal karena membintangi Rectify, Five Points, dan Fear the Walking Dead, akan memainkan peran yang masih dirahasiakan.
Serial ini akan dibintangi juga oleh Brec Bassinger sebagai stargirl, Anjelika Washington (Shameless, Young Sheldon), Giancarlo Esposito (Breaking Bad, Better Call Saul), Joel McHale (Community) sebagai Starman, Lou Ferrigno Jr. (S.W.A.T.) sebagai Rex Tyler/Hourman, Brian Stapf sebagai Wildcat, Henry Thomas sebagai Dr. Mid-Nite, Joy Osmanski (The Santa Clarita Diet) sebagai Tigress, Neil Hopkins (Matador) sebagai Sportsmaster dan Nelson Lee (Mulan) sebagai Dragon King.
Kisah Stargirl akan mengikuti petualangan Courtney Whitmore yang digambarkan sebagai sosok yang pintar, atletis, dan mempunyai kehidupan sempurna di atas segalanya. Kehidupan remaja sekolah menengah yang tampaknya sempurna ini terganggu ketika ibunya menikah dan keluarga barunya pindah dari Los Angeles, California ke Blue Valley, Nebraska. Ia kemudian berjuang untuk beradaptasi dengan sekolah baru, mencari teman baru dan berurusan dengan keluarga tiri baru.
Namun tidak lama berselang Courtney menemukan ayah tirinya memiliki rahasia; dia adalah mantan sidekick untuk seorang superhero. Ia kemudian “meminjam” tongkat kosmik sang pahlawan super dan kemudian bertransformasi menjadi seorang pahlawan baru yang menjadi inspirasi bagi generasi superhero era milenial.