"Doce Fugitiva" é a adaptação da série de televisão argentina "Kachorra". Maria Estrela Santos (Rita Pereira), conhecida por Estrelinha, tem 22 anos e trabalha no café do pai, ao mesmo tempo que faz voluntariado num lar de acolhimento para crianças em situação de risco. A mãe saiu de casa quando ela tinha 4 anos e foi criada, juntamente com o seu irmão Amadeu Santos (Gonçalo Neto), por Francisco Santos (Manuel Cavaco), o pai, que se desdobrou entre os trabalhos domésticos e o café que continua a ser o sustento da família. Maria Estrela vê na Irmã Benedita (Luísa Cruz) a figura da irmã mais velha, da conselheira, que nunca teve na mãe. Maria Estrela conheceu Miguel Borges (Rúben Gomes), um mecânico que tem uma oficina de transformação de motos, no lar de acolhimento onde os dois faziam voluntariado. Quase de um dia para o outro apaixonaram-se e começaram a namorar. Miguel perdeu os pais em criança e foi entregue aos cuidados de uma instituição de solidariedade social e agora que e adulto, sente que é sua obrigação contribuir para a felicidade de outras crianças que passaram pelos mesmos problemas familiares.

A história começa no momento em que Maria Estrela é presente ao juiz acusada de homicídio. Mas, quando está a ser transferida para a penitenciária onde vai aguardar o julgamento em prisão preventiva, o carro da polícia sofre um violento acidente com um táxi que vinha em sentido contrário. Maria Estrela aproveita esta oportunidade para tomar a identidade da passageira que seguia no táxi e pôs-se em fuga. O que Maria Estrela não esperava é que Maria dos Anjos Sampaio (Maria Frade) fosse uma noviça acabada de sair de um convento. E quando toca o telemóvel da noviça, Maria Estrela fica a saber que está atrasada para um encontro com Leonardo de Noronha (Rodrigo Menezes), o dono de uma conhecida fábrica de chocolates que se encontra à beira da falência, e que Maria dos Anjos é uma conhecida mestre em doçaria conventual e chocolates que vai a pedido de um bispo amigo da família tentar salvar a fábrica da ruína com as suas receitas secretas de chocolates. Chegada a casa dos Noronha, Maria Estrela é apresentada a Leonardo, que tomou o lugar de patriarca depois da morte prematura dos pais num acidente de viação, e ficou desde muito cedo responsável pela educação dos dois irmãos mais novos António de Noronha (Bernardo Henriques) e Mafalda de Noronha (Mariana Monteiro), com quem Maria Estrela vai viver inúmeras aventuras. Mas Maria Estrela também vai ficar a conhecer alguns inimigos como a tia Natália de Noronha (Maria João Luís). Quem também não vai com a cara da rapariga, nem com os seus modos, é Júlia Bello (Inês Castel-Branco), a namorada de Leonardo. O risco de ser descoberta é constante, pelo que Estrela tem de engendrar inúmeros planos para conseguir manter-se em liberdade e assim provar que está inocente do crime de que é acusada, ao mesmo tempo que vai ajudando todos os que se cruzam no seu caminho a serem felizes.