Лидия Литовченко, летчик-ас, во время воздушной атаки теряет своего ведомого. Один из новоприбывших летчиков, Леонид, пытается произвести на Лидию впечатление своим умением летать. В полк прибывает Илья Бес, Он единственный из пополнения, кто принимал участие в настоящем воздушном бою - еще во время гражданской войны в Испании. Между ним и вторым молодым летчиком Борисом завязывается драка из-за разных взглядов на немецкую литературу. Захваченный в плен по наводке Лидии немецкий летчик рассказывает, что на участок фронта, который все считали самым ответственным, сгоняют молодых летчиков-новичков. Это кажется совершенно неправдоподобным, но, тем не менее, информация передана дальше по инстанциям...
В первом же вылете Борис и Леонид нарушают приказ и вместо оборонительных действий вступают в бой. В результате погибло много штурмовиков, и молодых летчиков отправляют на гауптвахту. Политрук Терентьев пытается соблазнить Евгению, угрожая в случае отказа трибуналом. За девушку вступается Илья Бес. Терентьев раскрывает дворянское происхождение особисту Логозе, но не получает от него поддержки. Терентьев и Бес становятся врагами. Командир штурмовиков лично ходатайствует о том, чтобы Борис и Леонид вернулись в строй. В этот раз ребята полет не проваливают. Борис расстреливает безоружного немца в воздухе.
Бес выговаривает Борису по поводу беспощадного расстрела безоружного немца в воздухе и узнает, что в прошлом вся семья молодого летчика была поставлена к стенке. На одно из заданий отправляется тройка: Леонид, Борис и Терентьев. Леонид, назначенный ведущим, делает тактическую ошибку, в результате которой Терентьеву пришлось прыгать из горящего самолета, а Борису совершить вынужденную посадку между немецкими и советскими окопами. Терентьев понимает, что нельзя бросать самолет - он достанется врагу...
Стоит нелетная погода. Все вылеты отменены. Связисты аэродрома ловят позывные какого-то самолета, заблудившегося в тумане. Самолет оказывается нашим. Летчик взывает о помощи. Горючее у него на исходе. Пилот - штабной майор Нефедов. Он везет пакет - разведданные, собранные по линии фронта. Он рассказывает Евгении о том, что ее жених нашел себе ППЖ - походно-полевую жену. Терентьев это узнает и после повторного предложения Евгении стать его любовницей, пытается изнасиловать ее. Бес в очередной раз заступается за девушку и выходит победителем. Немцы атакуют аэродром. Завязывается бой "на выживание"...
Бес в тылу у немцев. Встречает на дороге деда, который прячет его в стогу сена и привозит в деревню, захваченную немцами. Так Бес попадает в плен. Лидия с ранением отправлена в госпиталь. "Мессеры" продолжают терзать аэродром, устраивая засады и подлавливая наших пилотов в момент посадки. Комполка объявляет "свободную охоту". Один из летчиков не выдерживает психологической нагрузки и "ломается" - отказывается вылетать. Его ждет трибунал и расстрел. Борис, Леонид и еще пара летчиков в "свободной охоте" наносят немцам ответный удар...
Пленный Бес с одним из Хиви сбегают из деревни. За ними гонятся немцы. Хиви убит. Бесу удается сбежать. В подавленном состоянии Лидия уезжает из госпиталя из-за того, что ей запретили возвращаться в полк. В родном поселке Лидия, с орденом на груди, прибывает на завод, где на митинге произносит речь. Мать Лидии сетует, что Лидию все воспринимают как солдатку, походно-полевую жену. Беса подкарауливают советские солдаты, но когда Бес объясняет, кто он такой, связываются с авиаполком и отправляют туда для разбирательства. Терентьев утверждает, что Бес специально потерялся и продался немцам. Евгения уговаривает комполка отпустить ее в квадрат, где упал самолет Беса - найти его военный билет, доказав тем самым его невиновность...
Терентьев настаивает, что Бес - диверсант. Лидия уезжает из родной деревни в полк. Особист советует Терентьеву отстать от Беса. Леонид приглашает Лидию на танец, но она отказывает ему, а сама подходит к Борису, приглашая на танец его...
Сводный авиаполк перебазировался в непосредственную близость от таинственного квадрата. Между Лидией и Борисом возникает неловкость - они не знают, как сделать следующий шаг. Между Евгенией и Бесом устанавливаются отношения легкого флирта. В загадочный квадрат отправляется группа из восьми истребителей, где на них вылетают десять "мессеров" и начинается бой. Горящий самолет Мартынова врезается в землю. Лидия командует всем выйти из боя и уходить на свой аэродром. Выясняется, что на защиту этого квадрата брошены лучшие силы немецких ВВС. Лидия выдвигает рискованный план...
Евгения рассказывает генералу, что в квадрате противник сосредотачивает небывалые силы. Комполка приказывает нескольким летчикам-истребителям усилить конвой транспортного самолета генерала и обеспечить ему защиту при возвращении в штаб. Среди прикрывающих - Леонид, который из-за неисправности самолета совершает вынужденную посадку, едва взлетев. Выясняется, что кто-то насыпал песок в бензобак Леонида. Начинаются поиски диверсанта. Терентьев допрашивает местных жителей и устраивает обыски...
Дед признается, что ненавидит коммунистов, но песок в бензобак не сыпал. Терентьев не верит и приказывает расстрелять деда. Двенадцатилетний Егор говорит, что это он подсыпал, но не из-за ненависти к советским солдатам, а из-за их отношений с Леонидом. Мать все подтверждает. Оружейница Светлана на четвертом месяце беременности от Тереньева. Евгения на У-2 доставляет боеприпасы партизанам и выясняет, где находятся склады немцев. Комполка решает выслать большую группу из штурмовиков и истребителей для нанесения удара по этим складам. Светлана вылетает в качестве стрелка...
Летчики совершают очередной облет загадочного квадрата. Ведомый одной пары теряет высоту, вынужденно снижается и обнаруживает следы танков, которые доходят до реки. Борис предлагает рискованный план: подвесить на истребители бомбы, совершить полет вдоль реки и разбомбить предполагаемую переправу. Герои, несмотря на обстрелы, выполняют задание...
Бес объясняет Евгении, что у них нет будущего, потому что после войны его, скорее всего, оправят в лагерь.
На базу стягивают всех летчиков с ближайших аэродромов. Идет ожесточенный бой. Внизу разрывы снарядов, ползут немецкие танки. Егор подтаскивает пулеметную ленту Леониду. Самолет Лидии подбивают, руль заклинивает, и она направляет машину на немецкую батарею. Силы полка стремительно тают. Уже ясно: фронт не удержать. Комполка советует жителям деревни начать эвакуацию...
Бестужев прощается с Женей, которую после ранения отправляют в госпиталь. Он вспоминает об этом уже в воздухе перед тем, как впервые встретиться с немецким асом Бельке. Воздушная дуэль между ними растянется на все 12 серий. В этом столкновении немецкий пилот впервые слышит по рации и запоминает позывной соперника - Бес. После этого воздушного боя Бестужева вызывают в штаб, где повышают в звании до подполковника, назначают командиром нового авиаполка и отправляют в Москву получать новые погоны. Между тем немецкое командование придумывает хитрый план уничтожения нашей авиации при помощи батарей ПВО, имитирующих брошенные белорусские деревни. План идет под кодом "Восточная шкатулка". В Москве Бестужев встречает своего бывшего ведомого Леонида Шугаева, уже Героя Советского Союза, который знакомит его с примой Большого театра Серебрянской и певицей Лазуркевич, своей любовницей...
В очередном госпитале, куда Женю привезли в бессознательном состоянии, не могут решить, как же ее оформлять: все документы на раненых сгорели в санитарной машине во время налета, а выжила только она. На учебном аэродроме, расположенном недалеко от авиазавода, Бестужев наблюдает спортивную тренировку летных курсантов. Он видит тех ребят, которые вместе с ним будут перегонять новые самолеты Як-3 на боевую взлетную полосу, и это будет их первым испытанием. Здесь же он встречает своего давнего друга боевого пилота Вадивасова, который занимается тут облетом новых только что выпущенных заводом самолетов и мечтает вернуться в боевую авиацию...
Звено Василевской прикрывает Пе-2 при выполнении им боевого задания, которое состоит в том, чтобы обнаружить замаскированные батареи ПВО немцев. Стрелок бомбардировщика жестами пытается флиртовать с ней, в ответ Василевская грозит ему кулаком. За маневрами наших самолетов наблюдает майор Штауфель. В это время на бомбардировщик неожиданно обрушивается "мессер", пилотируемый Бельке, который виртуозно уходит от атаки наших истребителей и на прощание даже машет крыльями. О таком странном поведении немецкого аса Василевская рассказывает Бестужеву, а тот сообщает генералу Макарову...
Очередная попытка уничтожить укрепления немцев кончается почти полным разгромом. Противник встречает наши самолеты шквалом огня зенитных батарей, замаскированных под брошенную деревню. Вадивасову так и не удалось выполнить задание Бестужева - засечь их на карте. Штауфель, довольный очередной нашей неудачей, приказывает закрыть маскировку зениток - соломенные крыши хат сдвигаются. В штабе у Макарова снова подводят неутешительные итоги: сбито 6 из 10 бомбардировщиков, одно утешение - у Бестужева потерь нет. И это кажется подозрительным Максимову...
Шугаев учит тонкостям воздушного боя Войтика, потом рассказывает о своем разладе с Лазуркевич, интересуется Милой Рапопорт и даже пытается за ней приударить. Бестужев ставит перед полком задачу перехватить немецкие бомбардировщики, но при этом не ввязываясь в бой с их истребителями прикрытия. В Штабе армии у Макарова тревожное ожидание, все слушают переговоры наших пилотов и немецких - бой в самом разгаре. Полк Бестужева воздушный поединок выдержал и возвратился с победой. Его хвалят, но ставят задачу еще труднее - в Ставке требуют уничтожить целый укрепрайон с мощными дотами, так как без этого генеральное наступление наших войск просто невозможно. Василевская навещает в медчасти раненого Войтика и изрядно помятого Вилорика. Оба влюблены, в восторге от ее посещения и отчаянно ревнуют друг к другу...
Наши разведчики наблюдают за странной деревней, где нет ни души - даже собак и кошек не видно. Они не знают, что это фальшивая деревня, в которой Штауфель скрывает зенитные батареи, и поэтому посылают двоих на разведку. Одного из них затащили в избу через окно, а другого застрелили. Оставшиеся понимают, что в деревне немцы. В Штабе Максимов сочиняет донос на Бестужева, обвиняя его в гибели Героя Советского Союза Шугаева. Донос подействовал - Бестужеву велели в Штабе пока не появляться. А тем временем разведчики находят сбитый Як-3, а в нем фото Лазуркевич, затем видят, как немцы цепью прочесывают лес в поисках летчика. На фронт приезжают артисты Большого театра - среди них Серебрянская и Лазуркевич, которая говорит подруге, что такой пьяница и бабник, как Шугаев, в отцы ее будущему ребенку не нужен. Серебрянская возражает ей: Шугаев изменится, а вот у нее детей не будет. Выручая Бестужева из тюрьмы, она уступила нужному человеку, а потом сделала неудачный аборт. Максимов узнает, что Шугаев, возможно, жив, но запрещает пока говорить об этом, требует искать его, а про странную деревню и слышать не хочет. После известия о возможной гибели Шугаева Мила Рапопорт казнит себя за то, что отказала ему, а ведь он был прав: тут каждый день может стать последним...
Грязный, промокший Шугаев обнаруживает, что спрятанные им вещи пропали. Заметив разведчиков, он не обнаруживает себя, не зная, кто они такие. Женя, получив направление в полк Бестужева, на попутных машинах продвигается к желанной цели и предвкушает встречу с любимым. А в это время летчики Бестужева готовятся встретить звено французских пилотов, ставят бочки с керосином, чтобы в густом тумане обозначить посадочную полосу. В небе гостей корректируют Бестужев и Вадивасов на истребителях Як-3. Видимость резко ухудшается, однако полк сумел посадить звено французских пилотов без проблем. На полковой кухне повар готовит французский луковый суп и - под большим секретом от наших - блюдо из лягушек...
Скрываясь в лесу, Шугаев обнаруживает почти готовый немецкий аэродром с самолетами, накрытыми маскировочными сетками. Он запоминает месторасположение этого очень серьезного объекта. Бестужев ставит перед французскими и советскими пилотами задание - освоить важные для наступления ориентиры на местности. Бельке и Шмидт стоят возле самолетов и пытаются понять, откуда в небе появились французы. Сходятся в одном: раз уж "лягушатники" служат Советам, то их следует примерно наказать. Из кустов их видит Шугаев. С аэродрома взлетает звено Василевской. Заметив самолеты Бельке и Шмидта, она дает команду атаковать. Первая ввязывается в бой Рапопорт. Василевская довольно быстро расправляется со Шмидтом - он падает и гибнет. Но в это время опытный Бельке удачно атакует Рапопорт, она ранена, самолет горит, ветер сносит ее парашют за линию фронта - к немцам...
Шугаев приходит в себя и крутым виражом уводит свой "Фокер" от пуль "Яков", которые не могут его поразить. В конце концов французским летчикам удается добить упрямого "немца", о чем они с радостью сообщают Бестужеву. А сам Шугаев падает в лес, но остается жив и даже делает глоток трофейного коньяка из немецкой фляжки. Здесь его берут в плен советские солдаты. Бестужеву показывают точку на карте, где упал сбитый французами "Фокер". Василевская докладывает Бестужеву, что настроение в ее звене неважное: то Женя весь день ревет, то Маша Березкина - из-за письма, полученного из дома. А ведь скоро лететь! И она решает отвлечь подружек от их проблем: показывает, как можно с помощью незамысловатой косметики преобразить свою внешность...
Перед полетом Василевская пытается узнать у Маши, в чем причина ее агрессивной замкнутости. Ответ один: отстань, я хочу в бой. И даже в воздушной схватке она кричит по рации Василевской: "Не беспокойся, я знаю, что делаю!" А когда у нее заклинило пулемет, Маша, вместо того, чтобы сманеврировать, не раздумывая, идет на таран... Вернувшийся из плена и выживший после падения самолета Шугаев решает покреститься и просит Бестужева быть крестным отцом. В ангаре генерал Клесс и Бельке любуются реактивным истребителем Ме-262. Немецкий ас заранее предвкушает победные бои с русскими пилотами, так как новый самолет обладает уникальными боевыми качествами и огромной скоростью. Его уже и прозвали нежно - Ласточка, ведь он так похож на нее. Первый, кто встречает Шугаева, - его верный пес Кеша. А потом у небольшой металлической пирамиды со звездой и фотографиями Милы и Маши летчики салютуют их отваге. В своей палатке девушки читают письмо, полученное Березкиной от ее матери, и понимают причину ее решения...
Генерал Макаров проводит совещание чрезвычайной важности и секретности. Смысл предстоящей операции и конкретные действия летчиков содержатся в пакетах, которые пилоты вскроют только в воздухе. Это касается как истребителей, так и бомбардировщиков. Код операции - "Карусель". На подготовку один день. Офицеры выходят, в кабинете остается один Максимов, который прямо заявляет Макарову о том, что присутствие на секретном совещании Бестужева он считает ошибкой, так как командир полка слишком откровенничает с подчиненными и особенно с женщинами. Выслушав его, Макаров советует Максимову после завершения операции отдохнуть. Француз Жан преподносит Василевской букет полевых цветов и, кажется, намерен сорвать поцелуй. В дело вмешивается ревнивый Войтик...
Василевская решительно берет смущенного Вилорика под руку и ведет прочь от своей палатки, где хихикают девушки. Она учит его подходить к женщине сразу, не раздумывая. Это для него ново! Она ему внушает, что любовь это как ангел - или сядет на плечо, или нет. Поцеловав Вилорика в щеку, Василевская бежит к своему самолету. В небо взвивается зеленая ракета. Вилорик и Войтик смотрят вслед Василевской. В полк звонит раздраженный Макаров: ему нужен Бестужев, а его нигде нет. Из Москвы важные люди прилетели по поводу М-262...