Трое подростков — Света Ишенова из Бухары, Саша Иваненко из Донецка и москвич Федя Дружинин — побеждают в «первом всесоюзном детском космическом конкурсе» и, пройдя курс специальной подготовки, отправляются в первый в истории детский полёт на космическом корабле «Астра». Во время полёта одна за другой возникают нештатные ситуации, вынуждающие героев фильма принимать самостоятельные решения в условиях, когда ошибочные действия грозят гибелью экипажу и кораблю.