В бой идут одни «старики»

Во время Великой Отечественной войны советский летчик-ветеран учит новичков, что война скоротечна, а музыка вечна...

Действие фильма происходит в конце лета 1943 года во время битвы за Днепр .

Летчики 2-й эскадрильи истребительного авиаполка возвращаются с задания. Однако командир, капитан Титаренко, также известный как «Маэстро», пропал без вести. 

Никто (кроме техника Макарыча) даже не надеется, что он выжил, так как у него не хватило даже топлива, но тут вдруг появляется немецкий Мессершмитт Bf 109 и приземляется на аэродроме. Оказывается, Маэстро был сбит в тылу врага, однако его спасла наступающая пехота СССР и он получил боевой трофейный самолет на передовом аэродроме .

На следующий день в полк приходит пополнение и распределяется по эскадрильям. Несколько новичков, в том числе младший лейтенант Александров и младшие лейтенанты Щедронов и Сагдуллаев, просят места во 2-й эскадрилье. Титаренко интересуется их музыкальными способностями: 2-я эскадрилья также известна как «Поющая эскадрилья», так как в свободное время они выступают как самодеятельный оркестр, а дирижирует сам командир . Щедронов поет « Смуглянку », заслужив соответствующее прозвище.

Лишь коротко побеседовав с подкреплением, «старички» вылетают на перехват группы немецких бомбардировщиков . Опытные пилоты не пускают к себе новичков, говоря лишь: «Скоро и ты повоеешь»: они знают, что новые пилоты получили лишь базовую подготовку из-за сокращенного учебного плана и не боеспособны.

Все они благополучно возвращаются на аэродром, однако Маэстро в ярости: его ведомый старший лейтенант Скворцов ушел из боя без разрешения, и, кажется, не в первый раз. У них происходит серьезный разговор, и выясняется, что во время Курской битвы Скворцов едва пережил встречу с немецким летчиком-асом и с тех пор испытывает подсознательный страх перед воздушными боями . 

Подавленный Скворцов просит освободить его от действительной службы и вместо этого зачислить в пехотный полк, однако Титаренко сжигает рапорт, решив дать своему другу еще один шанс.

В перерывах между миссиями 2-я эскадрилья репетирует выступления. Даже Александров, несмотря на свое отвращение к музыке, играет на бубне и вскоре начинает руководить репетициями вместо капитана.

В конце концов, новичкам разрешают летать. Александров совершает аварийную посадку своего самолета, уничтожая его при этом, и получает строгий выговор от капитана. Однако он не воспринимает это всерьез и беззаботно идет в поле ловить кузнечиков. Разгневанный Титаренко отстраняет лейтенанта от полетов и ставит его на «вечное аэродромное дежурство», а остальные офицеры дают Александрову прозвище Кузнечик».

Титаренко выезжает на разведку на трофейном Мессершмитте. В его отсутствие легкий бомбардировщик Поликарпов По-2 , пилотируемый офицерами Зоей и Машей, совершает вынужденную посадку на аэродроме. Сагдуллаев сразу же влюбляется в Машу, зарабатывая себе прозвище «Ромео».

Титаренко, вернувшийся с разведки, подтверждает, что поблизости находится большая группа немецких танков. Когда он решает, что новые подкрепления (кроме Кузнечика) готовы к бою, он выполняет еще один разведывательный полет. 

Он узнает, что немцы замаскировали свои танки тюками сена и навесами, но на обратном пути его сбивают. Маэстро спасает союзная пехота, которая, однако, принимает его за немецкого пилота. Их не убеждает ни его советская форма, ни его свободное владение русским языком, и они пытаются его линчевать . 

Однако, когда пехотинец бьет Титаренко по лицу, тот ударяет солдата в ответ, сбивая его на колени и отвечая матом, это успокаивает остальных солдат, которые уверены, что немец не знает русской лексики.

Пехотинцы дарят капитану лошадь, на которой он возвращается на аэродром. Вернувшись, он узнаёт от Макарыча, что за время его отсутствия Негра был убит: он отрабатывал совместные действия со своим напарником и был сбит асом Focke-Wulf Fw 190 .

Тем временем Ромео признается в любви Маше.

Титаренко вступает в КПСС и получает задание подавать пример новичкам и демонстрировать им уязвимость летчиков-асов Геринга . 

Маэстро вызывает немцев на «рыцарский поединок», но в самом начале схватки решает, что это последняя возможность для его ведомого проявить себя. Титаренко симулирует неисправность оружия, подвергая себя смертельной опасности, а Скворцов преодолевает страх и приходит на помощь, сбивая один из вражеских самолетов.

На следующий день немецкая авиация совершает налет на аэродром. Все еще отстраненный от полетов, Кузнечик угоняет командирский истребитель, взлетает и сбивает вражеский самолет, спасая базу.

Эскадрилья дает представление, в котором среди прочих участвуют летчицы из соседнего полка. Скворцов исполняет песню «Лунная ночь» . На следующий день он совершает смертоносный таран , направив свой пылающий самолет на вражескую железную дорогу.

Проходит больше времени. Территория СССР почти полностью освобождена от немецкой оккупации. 

«Старики» готовятся к бою, однако теперь это Ромео (старший лейтенант, ведомый Маэстро) и Кузнечик (старший лейтенант, командир 2-й эскадрильи), а сам Маэстро теперь майор и командир полка . За пятнадцать минут до взлета Ромео спрашивает у Маэстро разрешения на свадьбу (поскольку и он, и Маша могут быть сбиты в любой день), которое Местро дает сразу. Вновь взлетают «старички», а на аэродроме остаются новички из подкрепления.

Полк возвращается с задания, но оказывается, что Ромео тяжело ранен. Ему удается добраться до аэродрома и благополучно приземлиться, но сразу после этого он скончался от ран. 

Когда Маэстро, Макарыч и Кузнечик отправляются в женский полк, чтобы сообщить Маше печальную весть, они узнают, что и Маша, и Зоя тоже были убиты в тот день. Макарыч и Титаренко находят женские могилы и обещают вернуться сюда и снова спеть «Смуглянку» «от начала до конца», когда война закончится .