В основе фильма — реальная история лётчика Александра Мамкина, героически участвовавшего в операции «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного приюта страдали от голода. Фашисты планировали использовать их как доноров для своих раненых, но директору детдома хитростью удалось вывезти малышей в деревню — под предлогом, что там их смогут подкормить.
Партизаны, узнав о ребятах, решили спасти их. С огромным риском они переправили детей к своим, но оказались в окружении. Единственный шанс — эвакуация по воздуху. Так началась легендарная операция «Звёздочка», где Мамкин и другие лётчики ценой невероятных усилий вывозили детей на свободу.