В основу картины легла реальная история героического лётчика Александра Мамкина, участвовавшего в секретной миссии «Звёздочка». В Полоцке, захваченном фашистами, воспитанники детдома страдают от голода. Гитлеровцы планируют использовать их как живых доноров, но директору хитростью удаётся отправить ребят в деревню – якобы для поправки здоровья.
Партизаны, узнав о детях, разрабатывают дерзкий план спасения. Через множество опасностей им удаётся вывезти малышей к своим. Однако отряд заблокирован – остаётся только воздушная эвакуация. Так начинается операция «Звёздочка», где Мамкин и другие пилоты рискуют жизнями, чтобы спасти невинных.
