“Những ngôi sao xa xôi” là câu chuyện kể về 3 cô gái thanh niên xung phong là Nho , Thao và Phương Định làm ở  tổ trinh sát mặt đường trên tuyến đường Trường Sơn trong cuộc kháng chiến chống Mĩ ác liệt . Các cô gái có nhiệm vụ quan sát địch ném bom, đo khối lượng đất đá cần phải san lấp, đồng thời đánh dấu vị trí các quả bom chưa nổ và phá bom. Công việc gian lao , nguy hiểm nhưng với tinh thần dũng cảm , ý chí quyết tâm , các cô gái đều hoàn thành tốt nhiệm vụ. Cuộc sống của ba cô gái dù khắc nghiệt, nguy hiểm nhưng ở họ vẫn có những niềm vui, hồn nhiên của tuổi trẻ. Thao là người chị cả , rất thích hát, thích chép lời bài hát, thậm chí cả lời Phương Định bịa ra. Cô thích tỉa lông mày nhỏ như cái tăm, tuy là người bình tĩnh và cứng cỏi nhất nhưng cô lại rất sợ vắt. Nho là em út trong tổ, tính nết trẻ con, thích ăn kẹo, có dáng vẻ bé nhỏ, nhẹ nhàng. Cứ mỗi lần Nho đi trinh sát về, cô lại đi tắm khiến Phương Định liên tưởng đến một que kem mát mẻ. Phương Định thì lại là cô gái hồn nhiên, giàu cảm xúc, mơ mộng và hay sống với những kỷ niệm tuổi thiếu nữ hồi ở thành phố.Trong một lần phá bom, Nho bị thương, Phương Định và chị Thao đã hết lòng lo lắng, chăm sóc.  Cuối truyện, một cơn mưa đá bất chợt ập đến khiến Phương Định nhớ về gia đình và thành phố của mình.