В основе фильма — реальная история лётчика Александра Мамкина, участвовавшего в операции «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного детдома оказались на грани голодной смерти. Фашисты планировали использовать их как доноров крови для раненых, но директору чудом удалось уговорить немцев временно отправить ребят в деревню — якобы для того, чтобы те окрепли.
Партизаны, узнав о детях, решили их спасти. После долгих усилий ребят удалось вывезти, но отряд оказался в окружении. Единственный шанс — эвакуация по воздуху. Так началась дерзкая операция «Звёздочка», где главную роль сыграл Мамкин, рискуя жизнью ради спасения маленьких узников войны.