星灵感应真人版讲述了女高中生小ノ星海果（佐藤綺星）的故事。她极度怯场，不擅长与人沟通，也因无法交到朋友而对自己的性格感到自卑和苦恼。海果常常幻想：“在地球上没人能理解我，那就去宇宙寻找属于自己的容身之处吧。”怀着这样的想法，她努力掩饰内心的不安，参加了高中入学典礼，并在那里遇见了自称“宇宙人”的神秘新生明内ユウ（伊藤百花）。
得知眼前这个自己一直幻想中的宇宙人竟然真实存在，海果既惊讶又紧张，但还是鼓起勇气主动与她交谈。原来，失去记忆的ユウ正在寻找返回故乡星球的方法。一个想去宇宙寻找归属，一个想回到宇宙中的故乡，两人的目标意外地一致，于是决定携手制作火箭。内向的海果也因这场与“自称宇宙人”的相遇，开始朝着梦想迈进，并逐渐获得成长。
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