В основе фильма — реальная история лётчика Александра Мамкина, героя операции «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного детдома оказались на грани голодной смерти. Фашисты планировали использовать их как доноров, но директору хитростью удалось вывезти ребят в деревню — под предлогом, что их нужно подкормить.
Партизаны, узнав о детях, решили их спасти. После долгих усилий малышей удалось переправить к своим. Но отряд был в кольце, и эвакуировать ребят можно было только по воздуху. Так началась дерзкая операция «Звёздочка», где Мамкин и другие лётчики рисковали жизнями, чтобы вывезти детей на свободу.