La película comienza con una joven llamada Asha (Ariana DeBose) narrando la historia del Rey Magnifico (Chris Pine). Después de presenciar tristeza y desamor en su vida, Magnifico estudió magia hasta convertirse en un hechicero e intentó usar sus dones para ayudar a otras personas. Junto con su esposa, la Reina Amaya (Angelique Cabral), fundaron el reino de Rosas. Cuando todos en el reino cumplen 18 años, pueden dar sus deseos a Magnifico para el día en que celebre una ceremonia de deseos para concederlos.

Asha vive con su madre Sakina (Natasha Rothwell) y su abuelo Sabino (Victor Garber), además de su mascota cabra Valentino. Sabino está a punto de cumplir 100 años, y la familia espera que sea elegido para que se le conceda su deseo. Asha también tiene una entrevista con Magnifico para un puesto como su aprendiz. Asha sale a saludar a las personas que visitan Rosas ("Bienvenidos a Rosas") contándoles la historia del reino y lo maravilloso que es Magnifico.

Asha se encuentra con su mejor amiga Dahlia (Jennifer Kumiyama), quien es discapacitada y también la panadera del reino. Se unen a ellas otros adolescentes de su grupo: el gruñón Gabo (Harvey Guillen), el soñoliento Simón (Evan Peters), el tímido Bazeema (Della Saba), el alegre Hal (Niko Vargas), el estornudador Safi (Ramy Youssef) y el despistado Dario (Jon Rudnitsky). Cada uno da consejos a Asha sobre cómo acercarse a Magnifico y le piden que sea honesta acerca de sus debilidades.

Amaya llega para escoltar a Asha a su encuentro con Magnifico. El rey se acerca a Asha y recuerda a su difunto padre. Luego, Magnifico le muestra a Asha su colección de deseos del reino ("A Toda Costa") y ella encuentra el deseo de Sabino, que es tocar música para la gente del reino. En el momento en que Asha pregunta si se puede conceder el deseo de Sabino, Magnifico cambia su actitud amigable y afirma que el deseo de Sabino es demasiado peligroso y podría provocar un motín en la multitud. Se revela que cuando Magnifico toma los deseos, las personas los olvidan una vez que se han dado, y elimina una parte especial de sus almas para hacerlos dependientes de él.

Luego, Magnifico celebra la ceremonia de los deseos, utilizando como pretexto para portarse mal y deliberadamente no conceder el deseo de Sabino, y tampoco aceptar a Asha como su aprendiz. Más tarde, Asha cena con Sakina y Sabino, diciendo que es su culpa que sus deseos no se concedan. Cuando intenta contarles qué tipo de rey es realmente Magnifico, no le creen. Asha sale con Valentino y hace un deseo a los cielos ("Este Deseo") para encontrar una forma de ayudar a su familia con sus deseos. Una gran explosión de luz atraviesa el cielo, y todos en el reino son testigos de ello. Inicialmente, todos creen que es parte de la magia de Magnifico, pero incluso él se sorprende por ese poder.

La Estrella a la que Asha deseó entonces desciende al reino y comienza a esparcir su magia en los animales y las plantas cercanas, incluyendo a Valentino (ahora con voz de Alan Tudyk). Cuando Asha pregunta cómo pudo haber sucedido todo esto, los animales se unen para explicar ("Soy Una Estrella") que la magia del polvo de la Estrella los trajo a la vida. Asha luego habla con la Estrella, que confirma de manera no verbal que no puede conceder deseos, pero acepta ayudar a Asha y a Valentino a encontrar los deseos de su madre y su abuelo.

Asha lleva a Valentino y a la Estrella de vuelta al castillo de Magnifico mientras intentan encontrar una forma de entrar sigilosamente. Asha los deja con unas gallinas antes de encontrarse con Dahlia y los otros adolescentes. Escuchan a Valentino y a la Estrella causando un alboroto, lo que obliga a Asha a contarles la verdad sobre lo que está sucediendo y lo que está tratando de hacer. Los adolescentes la ayudan a encontrar una forma de entrar mientras la Estrella logra encontrar el deseo de Sabino antes de que Magnifico los alcance después de que la Estrella cause accidentalmente un pequeño incendio.

El reino se reúne afuera del castillo de Magnifico, pero él les informa que la luz que vieron la noche anterior no provino de él. Ofrece conceder el deseo de cualquiera que tenga información sobre quién es responsable de la magia. Dahlia trata de distraer a Magnifico haciéndole preguntas incómodas, lo que provoca que los súbditos comiencen a cuestionar a Magnifico, enfureciéndolo. Se retira a su estudio para lamentar lo que está sucediendo ("¡¿Es Así Como Me Agradecen?!") antes de buscar un libro de hechizos ocultos que le permitirá usar magia prohibida en sus esfuerzos.

Asha regresa a casa para mostrarle el deseo a Sabino. Aunque al principio está muy contento al verlo, su momento se arruina cuando Magnifico irrumpe, diciendo que alguien delató a Asha. Sostiene el deseo de Sakina y lo destruye, lo que provoca que Sakina experimente una intensa tristeza mientras Magnifico descubre que absorber deseos lo hace aún más poderoso. Asha huye con su familia (además de Valentino y la Estrella) antes de enviar a Sakina y Sabino a una isla cercana para su seguridad, mientras Asha intenta detener a Magnifico.

Se realiza otra reunión afuera del castillo, donde Magnifico anuncia una recompensa por Asha y luego revela que fue Simón quien la delató, ya que se había sentido excluido de su grupo de amigos y quería que se le concediera su deseo. Magnifico concede el deseo de Simón, que consiste en convertirse en su caballero más leal. El malvado rey luego crea un bastón poderoso y usa su magia para controlar a Simón y hacer que traicione a los otros seis adolescentes, forzándolos a huir y esconderse.

Asha se encuentra con sus amigos, tratando de explicarles que no hizo nada para perjudicarlos a ellos ni a los deseos de las personas del reino, y que Magnifico es malvado. Le creen, y Amaya se une a ellos después de darse cuenta de que su esposo está más allá de la redención ("Sabiendo Lo Que Sé Ahora"). Comienzan sus planes para detener a Magnifico.

Asha intenta distraer a Magnifico lejos del castillo mientras los adolescentes y Valentino van a la habitación de los deseos para intentar liberarlos. Cuando parece que Magnifico ha alcanzado a Asha, resulta que solo era Simón disfrazado de Magnifico, y el villano todavía está en el castillo. Mientras los animales del bosque tratan con Simón, Asha cabalga de regreso al reino. Magnifico luego retiene los deseos mientras todo el reino lo mira revelar su verdadera naturaleza. Con su bastón, captura a la Estrella y somete a todos sus súbditos usando el poder de sus deseos. Asha llega a la cima de la torre para enfrentar a Magnifico, pero su magia se ha vuelto casi imparable. Cuando parece que Asha está derrotada, comienza a inspirar al resto de los súbditos ("Este Deseo Reprise") y el poder de sus corazones alimenta su poder de los deseos. La Estrella es liberada y los deseos regresan a la gente, y por su fracaso, la magia prohibida encierra a Magnifico dentro de su bastón.

El reino celebra el regreso de sus deseos, y Amaya, ahora la única reina de Rosas, encierra el espejo prisión de Magnifico en el calabozo, para su horror. Ahora todos pueden hacer realidad sus propios deseos. Simón también regresa para disculparse con Asha por lo que hizo, y ella y los otros adolescentes lo perdonan.

Se lleva a cabo otra celebración, y Sabino finalmente puede tocar música para todos. La Estrella deja en claro a Asha que es hora de regresar al cielo, pero le regala una varita mágica para convertirla en una especie de hada madrina para la gente de Rosas. Cuando sus amigos le preguntan qué pueden hacer para ayudar, Asha les dice que simplemente sigan deseando. Luego, la Estrella hace que aparezcan fuegos artificiales y crea la imagen de un famoso ratón.

Los créditos muestran imágenes de constelaciones de estrellas de todos los personajes principales de Disney desde el principio, desde Mickey Mouse y Blancanieves hasta Rompe Ralph y Mirabel Madrigal. Después de que terminan los créditos, lo último que vemos es a Sabino tocando la melodía de "Cuando Tú Deseas Una Estrella".