Film romantis remaja Surat Cinta untuk Starla The Movie menghadirkan kisah cinta unik yang berawal dari kecintaan pada alam hingga berubah menjadi perasaan yang lebih dalam.

Hema (Jefri Nichol) dikenal sebagai sosok cowok yang sangat mencintai alam. Ia punya kebiasaan unik menulis surat cinta untuk alam menggunakan mesin tik tua peninggalan kakeknya. Lewat tulisan dan mural yang ia buat, Hema mengekspresikan rasa cintanya yang tulus, karena baginya, alam adalah satu-satunya cinta yang ia kenal.

Namun semuanya berubah ketika ia bertemu Starla (Caitlin Halderman), gadis cantik dan mandiri yang berhasil membuat Hema jatuh cinta hanya dalam waktu enam jam. Untuk pertama kalinya, Hema merasakan bahwa ada "surat cinta" yang lebih indah daripada untuk alam, yaitu untuk seseorang yang nyata, Starla.

Kisah singkat mereka bahkan sempat viral di media sosial dan dibahas di radio oleh Athena (Salshabilla Adriani), sahabat Hema. Namun saat hubungan mereka mulai berkembang, sikap Starla mendadak berubah drastis. Ia menjauh, marah, bahkan meminta Hema melupakan semua yang terjadi di antara mereka.

Hema yang kebingungan akhirnya mencari tahu alasan di balik perubahan tersebut. Ia pun menemukan fakta mengejutkan bahwa sikap Starla berkaitan dengan rahasia masa lalu keluarganya, sesuatu yang tak pernah ia duga sebelumnya.

Di titik ini, Hema harus menghadapi kenyataan pahit sekaligus menentukan apakah cinta mereka bisa bertahan di tengah luka dan masa lalu yang rumit.