В основе фильма – история советского летчика Александра Мамкина, участвовавшего в операции «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного детдома страдают от голода. Фашисты планируют использовать их как доноров крови для своих раненых, однако директору удается уговорить немцев временно отправить ребят в деревню – якобы для того, чтобы те окрепли.
Партизаны, узнав о появлении детей в селе, разрабатывают план спасения. С огромным риском им удается переправить малышей к своим. Но отряд в окружении – эвакуировать можно только по воздуху. Так начинается операция «Звёздочка», где Мамкин и другие летчики совершают невозможное, чтобы спасти жизни.
