Theo bản nhạc được đăng trên Sheetmusicdirect.com, "Rewrite the Stars" là bài hát có tiết tấu nhanh vừa phải, có 125 beat mỗi phút. Bài hát được viết ở nhịp 4
4 (nhịp phổ biến) và cung Si giáng trưởng. Trong suốt bài hát thì Zac Efron hát ở quãng giọng từ Eb3 đến Bb4, còn Zendaya từ Eb3 đến Eb5.[6] Giai điệu của "Rewrite the Stars" được cho là có ảnh hưởng từ nhiều bài hát, đáng chú ý nhất là bài "Unconditionally" của Katy Perry.

Nội dung của bài hát kể về câu chuyện của Phillip (nhân vật do Zac Efron thủ vai), là một nhà tư bản người da trắng, cố gắng thuyết phục Anne (nhân vật do Zendaya thủ vai) chấp nhận tình yêu của anh. Tuy nhiên Anne luôn tự ti cô là một người da màu, có địa vị thấp kém nên đã từ chối tình yêu của Phillip.