Фильм рассказывает о героическом поступке советского летчика Александра Мамкина, который стал участником операции «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 убеждает врагов, что детей стоит временно отправить в деревню для улучшения их питания.
Партизаны, узнав о появлении детей в деревне, решают провести операцию по их спасению. С огромными усилиями им удаётся переправить детей к себе. Однако, чтобы эвакуировать их на большую землю, отряд оказывается в окружении, и единственным выходом остаётся использование самолётов. Таким образом, начинается операция «Звёздочка», целью которой является спасение детей.
