Фильм рассказывает о подвиге советского летчика Александра Мамкина, который участвовал в операции под кодовым названием «Звёздочка». В оккупированном Полоцке, находящемся под фашистским контролем, дети из детского дома страдают от голода. Немецкие оккупанты планируют использовать их в качестве доноров крови для раненых солдат. Однако директор учреждения сумел убедить их, что детей стоит на время вывезти в деревню, чтобы обеспечить им питание.
Партизаны, узнав о том, что дети находятся в деревне, принимают решение организовать их спасение. С большими усилиями им удаётся переправить детей к себе. Теперь их необходимо срочно эвакуировать на большую землю, но отряд оказывается в окружении. Единственным выходом становится использование самолетов для вывоза. Так начинается операция «Звёздочка», направленная на спасение детей.
