В основу фильма легла реальная история советского летчика Александра Мамкина, участвовавшего в дерзкой операции «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного детдома оказались на грани голодной смерти. Фашисты планировали использовать их как живых доноров, но директору чудом удалось уговорить немцев временно отправить ребят в деревню – якобы для того, чтобы те окрепли.
Партизаны, узнав о группе ослабленных детей, разработали план спасения. Преодолевая невероятные трудности, они переправили малышей к своим. Однако эвакуировать их обычным путем было невозможно – отряд находился в окружении. Единственным шансом стала воздушная операция, вошедшая в историю под названием «Звёздочка». Мамкин и другие летчики рисковали жизнями, чтобы спасти детей от неминуемой гибели.