Летчика Илью Бестужева вызывают в главный штаб, где повышают в звании до подполковника и приказывают сформировать собственный летный полк на базе новейших истребителей ЯК3.

Он отправляется в Москву, и встречается со своим бывшим ведомым, ныне героем Советского Союза – летчиком Леонидом Шугаевым. Леонид знакомит его со своей девушкой – певицей Аллой Лазуркевич и ее подругой – примой Большого театра Лидой Серебрянской. Лида с первого взгляда влюбляется в Бестужева, но он не может ответить на ее чувства – он верит, что однажды сможет разыскать свою давнюю любовь – летчицу Евгению Дементьеву, с которой он потерял связь на фронте.

Бестужев отправляется на передовую, и после обустройства на новом месте принимает пополнение – пять летчиков-девушек: Милу Рапопорт, Сашу Василевскую, Машу Березкину, Катю Гусарову и Риту Зиновьеву. Между представителями мужской и женской частей полка тут же завязываются романтические отношения.

Между тем, в воздухе идут тяжелые бои, советские летчики никак не могут преодолеть загадочную немецкую оборону, которая мешает продвижению нашей армии. Бестужеву предстоит сложнейшая задача – любой ценой разгадать секретный план немцев под названием «Восточная шкатулка». Для усиления боевого состава, в полк Бестужева командируют французскую эскадрилью.

В это же время в полк неожиданно возвращается Евгения Дементьева, которая числилась в списке погибших. Бестужев оказывается перед тяжелым выбором, ведь сейчас он связан отношениями с другой девушкой - начальником медслужбы - Тоней Поливановой. Теперь для смелого летчика не только война становится тяжелым испытанием, но и любовь.