В основе фильма — история героического поступка советского пилота Александра Мамкина, участвовавшего в операции «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного детдома страдают от голода. Фашисты планируют использовать их как доноров для своих раненых, но директору удаётся уговорить немцев временно отправить ребят в деревню — якобы для того, чтобы те окрепли.
Партизаны, узнав о появлении детей в селе, решают их спасти. После долгих усилий ребят удаётся переправить к своим. Но отряд в окружении — эвакуировать можно только по воздуху. Так начинается операция «Звёздочка», где Мамкин и другие лётчики рискуют жизнью, чтобы вывезти детей на безопасную территорию.
