Фильм рассказывает о героизме советского летчика Александра Мамкина, который участвовал в операции под кодовым названием «Звёздочка». В оккупированном фашистами Полоцке воспитанники детского дома страдают от голода. Немецкие власти планируют использовать детей в качестве доноров крови для раненых солдат, однако директор учреждения убеждает их, что детей следует временно отправить в деревню для улучшения условий питания.
Партизаны, узнав о появлении детей в деревне, принимают решение организовать их спасение. С большим трудом им удается переправить детей к себе. Однако, для дальнейшей эвакуации на «большую землю» отряд оказывается в окружении, и единственным выходом становится использование самолетов. Таким образом, начинается операция «Звёздочка», цель которой — спасти детей.
