1972, Black River Falls, Wisconsin. Alicia Western, wiskundige met paranoïde schizofrenie, overdenkt bij haar psychiater in een kliniek de aard van waanzin en het snijvlak tussen natuurkunde en filosofie. Ze herinnert zich een jeugd waarin haar grootmoeder haar op zevenjarige leeftijd vreesde en vertelt over haar hersenschimmen, maar weigert te spreken over haar broer Bobby – niet helemaal dood, niet helemaal de hare – om wie ze voortdurend rouwt.
Geheel verteld via therapeutische sessies, is Stella Maris een intiem portret van rouw en verlangen, waarin een jonge vrouw haar eigen bestaan probeert te begrijpen en daarbij leven en dood bevraagt op het hoogste niveau.