Tom og hans far sejler verdenshavene tynde, når de altså kan finde en kaptajn, der vil have dem med ombord. Det er ikke let, for Toms far vil helst sidde hele natten og spille kort. Men en dag får de hyre på den skøre kaptajn Hancocks skib. Kursen er sat mod Antarktis og ind over den nådesløse isørken, hvor Hancock i sin tid oplevede noget, der har hjemsøgt ham lige siden …

Stjernerejsen er en vild og eventyrlig fortælling om venskab, sære rejsefæller, en kat ved navn Bentham og en ekspedition, der går ud over al forstand.