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 малышей в деревню – якобы для того, чтобы подкормить перед процедурами.
Партизаны, узнав о группе ребятишек, разработали план спасения. Через множество опасностей им удалось переправить детей к своим. Теперь требовалось срочно вывезти их за линию фронта, но отряд оказался в кольце. Единственный шанс – воздушная эвакуация. Так началась беспрецедентная операция «Звёздочка», где каждый полёт становился подвигом.
