В основу фильма легла реальная история советского пилота Александра Мамкина, участвовавшего в дерзкой операции «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного приюта оказались на грани голодной смерти. Фашисты планировали использовать их как живых доноров, но директору хитростью удалось вывезти ребят в деревню — якобы для восстановления сил.
Партизаны, узнав о детях, рискуя жизнью, переправили их к своим. Однако отряд оказался в кольце врага — оставался лишь воздушный путь к спасению. Так началась операция «Звёздочка», где Мамкин и другие лётчики под огнём вывозили детей на свободу.