Маленький городок. Однажды здесь случилось из ряда вон выходящее, по местным меркам, событие: на вокзале ночью вдруг остановился поезд, который должен был следовать без остановок, и оставил после себя на перроне одинокую красавицу. Эта красавица прежде вращалась лишь в столичных кругах и ничего не знала о провинциальной жизни. Марин Мирою, учитель-астроном, дает ей ночлег, и между ними вспыхивает чувство. Но смогут ли они остаться вместе?

Картина Безымянная звезда — творение Михаила Козакова. Этот режиссер отличался своеобразием и оригинальными идеями, что помогло ему создать такие шедевры советского кино, как Покровские ворота и Визит дамы. Михаил известен и как актер. Он играл роли в таких фильмах, как Выстрел, Хождение по мукам, Любовь-морковь. Также много времени уделял озвучиванию мультфильмов. Например, его голосом говорят персонажи в 38 попугаев, Осьминожки, Мук-скороход.

За основу сюжета взята одноименная пьеса Иосифа Гехтера — румынского драматурга и писателя, творившего под псевдонимом Михай Себастиан. Однако режиссеру пришлось затратить немало усилий, чтобы эту картину разрешили снимать. Например, 1970-м он получил первый отказ на телевидении. И далее Михаил регулярно подавал заявки на разрешение съемок и постоянно получал отказ аж до 1978 года: не пропускала цензура.