В основе фильма — реальная история советского пилота Александра Мамкина, участвовавшего в операции «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного приюта страдают от голода. Фашисты планируют использовать их как доноров, но директору хитростью удаётся отправить ребят в деревню — якобы для восстановления сил.
Партизаны, узнав о группе детей, разрабатывают план спасения. Им с риском для жизни удаётся переправить малышей к своим. Теперь ребят нужно вывезти за линию фронта, но отряд в кольце врагов. Единственная надежда — воздушная эвакуация. Так начинается легендарная операция, где Мамкин и другие лётчики совершают невозможное.
