В основу картины легла реальная история героизма лётчика Александра Мамкина, участвовавшего в секретной миссии «Звёздочка». В оккупированном Полоцке дети из местного приюта страдают от голода. Фашисты планируют использовать их как живых доноров, однако директору хитростью удаётся вывезти ребят в деревню – якобы для того, чтобы подкормить перед процедурами.
Партизаны, узнав о группе малышей, разрабатывают дерзкий план спасения. После долгих усилий им удаётся переправить детей в свой лагерь. Но ситуация критическая – отряд в кольце врагов. Единственная надежда – воздушная эвакуация. Так начинается операция «Звёздочка», где Мамкин и другие пилоты рискуют жизнями, чтобы спасти ребят.
