《星之梦》讲述了一个由繁星指引而来的奇迹故事。
世界大战结束后，雨水不停降落，细菌武器的影响让人类舍弃了最危险的城市——“封印都市”。在一座百货商场的天象馆里，住着名为星野梦美的机器人少女。她原本是天象馆的解说员，却因故障每年只能运行7天。即使整座城市早已空无一人，她仍坚信终有一天会有客人到来，并在这片废墟中独自等待了30年。
第三十个年头醒来的那一天，星野梦美终于见到了一个男人。以回收城市中贵重物资为生的“废墟猎人”，为了活下去潜入封印都市，却遭到徘徊其中的战斗机械袭击，意外闯进了这座天象馆。面对警惕的男人，机器人少女却热情地说道：“恭喜您！您正好是第250万个客人！”
她邀请他观看天象仪，向他诉说那片无论何时都不会消失的美丽星空。只是，在大战影响下濒临毁灭的世界里，人们甚至已经无法再看见真正的星星。这个偶然到访的男人，究竟会在天象馆中看见什么？一年仅能运行7天的机器人少女，在沉睡30年后终于等来了客人，而属于他们的奇迹也由此发生。
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