В основе фильма — реальная история героизма лётчика Александра Мамкина, участвовавшего в операции «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного приюта страдают от голода. Фашисты планируют использовать их как доноров для своих раненых, но директору детдома хитростью удаётся отправить ребят в деревню — якобы для того, чтобы те окрепли.
Партизаны, узнав о малышах, решают их спасти. Через невероятные трудности им удаётся вывести группу к своим. Однако отряд в окружении — эвакуировать можно только по воздуху. Так начинается дерзкая операция «Звёздочка», где Мамкин и другие лётчики рискуют жизнями, чтобы вывезти детей на безопасную территорию.
