繁星計畫原為國立清華大學於2006年陳文村校長任內，為縮減城鄉差距、培養更多不同面向的優秀人才、使校園的氛圍更多元而推動，方式為採用各高中「推薦保送」方式辦理單獨招生，給予城鄉高中平等之機會；每一所高中可推薦一名符合國立清華大學設定之在校成績條件、且通過大學學科能力測驗檢定標準的應屆畢業生，清大則以高中在校成績及學測級分分發比序後，公告錄取，不需甄試。清大「繁星計畫」公告後，新穎之招生理念獲得各界高度認同。同年，中華民國教育部為了實現「照顧弱勢、區域平衡」，呼籲其他「發展國際一流大學及頂尖研究中心計畫」（五年五百億計畫）之獲選學校加入，核定由該計畫之12校辦理繁星計畫，名額以外加方式提供786名招生名額。

根據清大首度實施繁星計畫的新生錄取統計，對於城鄉教育差距以及區域資源分配不均的現象，起著調整和改善的作用。

2007年，教育部決定擴大辦理，由「發展國際一流大學及頂尖研究中心計畫」及「獎勵大學教學卓越計畫」之25所大學參與，名額改用內含，共計504個學系參與招生，提供1,742個招生名額。但國立中山大學另辦「南星計畫」，提供28個名額錄取低收入子女、父母一方來自開發中國家的外籍配偶子女、高雄縣市、台南縣市、嘉義縣市、屏東縣、澎湖縣及台東縣高中職、原住民。

2008年教育部為避免繁星計畫「照顧弱勢、平衡城鄉差距」之精神屢被誤解僅為照顧經濟弱勢，將其目標修訂為「高中均質、區域均衡」，另因國立中山大學回歸招生共同規範，總計有26所大學提供67個學群、535個學系參與招生，提供1,463個名額。2009年加入曾接受「獎勵大學教學卓越計畫」補助之7所公立大學共33所，637學系參與招生，提供2,039個招生名額。