В основе фильма — история советского пилота Александра Мамкина, участвовавшего в легендарной операции «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного приюта оказались на грани голодной смерти. Фашисты планировали использовать их как живых доноров для своих раненых, но директору чудом удалось уговорить немцев временно отправить ребят в деревню — якобы для того, чтобы те окрепли.
Партизаны, узнав о группе малышей, решают их спасти. После долгих усилий детей удаётся вывезти, но теперь встаёт новая проблема: отряд в кольце врагов. Единственный шанс — воздушная эвакуация. Так начинается дерзкая операция «Звёздочка», где Мамкин и другие лётчики рискуют жизнями, чтобы доставить детей в безопасное место.
