På väg från Los Angeles till Stockholm försvinner ett SAS-plan, med över 200 passagerare, spårlöst över Dalarna. Ingen nedslagsplats hittas. Sverige går omedelbart in i högsta beredskapsläge i tron att det är en terrorattack. Thana 'Monty' Montgomery, som precis firat att hon fått sitt drömjobb på Rymdstyrelsen, är en av de experter som Försvarsstaben blixtinkallar. Snart sätts hon, tillsammans med ex-agenten Henry Jäger och en expert från NASA, Dr Hyman, på ett spaningsplan med kurs mot Dalarna. Inget går dock som planerat och det dröjer inte länge förrän räddningsteamet dras in i en serie otroliga och fasansfulla händelser.

Svart stjärna är en filmiskt berättad science fiction-thriller, ett fantastiskt men realistiskt rymdäventyr.