В основу картины легла реальная история Александра Мамкина — советского пилота, участвовавшего в дерзкой миссии под кодовым названием «Звёздочка». В оккупированном Полоцке воспитанники детдома оказались на грани гибели: фашисты планировали использовать их как живых доноров. Хитроумный директор сумел уговорить немцев временно отправить детей в деревню — якобы для того, чтобы те окрепли.
Партизаны, узнав о малышах, разработали рискованный план спасения. Им удалось тайно переправить группу к своим, но путь назад был отрезан. Единственной надеждой стала воздушная эвакуация. Так началась операция «Звёздочка» — беспрецедентная по смелости попытка вывезти детей на самолётах через линию фронта.