В основе фильма — реальная история советского пилота Александра Мамкина, участвовавшего в легендарной операции «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного детдома оказались на грани голодной смерти. Фашисты планировали использовать их как доноров для раненых, но директору хитростью удалось вывезти ребят в деревню — якобы для того, чтобы подкормить.
Партизаны, узнав о детях, разработали дерзкий план спасения. Преодолев невероятные трудности, они переправили малышей к своим. Однако отряд оказался в кольце врагов — оставался лишь воздушный путь. Так началась операция «Звёздочка», где Мамкин и другие лётчики ринулись спасать детей под огнём противника.