Школярка знімається в ролі партизанки у фільмі про Вітчизняну війну 1812 року. Через кілька років вона повторить шлях своєї героїні в роки Великої Вітчизняної війни.
Частина перша. моя Устя
1938 рік. Сіму Крупіцину, непоказну, веснянкувату дівчинку, посередню ученицю, об'єкт насмішок свого класу, а особливо Ромки Каштана, запрошують зніматися в кіно. Їй пропонують роль партизанки Усті Бірюкової у фільмі про Наполеона. Роль Дениса Давидова виконує режисер фільму, народний артист СРСР Олександр Дмитрович Ращепей. Рідні Сіми, особливо чоловік її старшої сестри, якого в сім'ї звуть Настроювачем, приходять в захват: зніматися в кіно у такого відомого режисера - золоте дно, тим більше, що батько Сіми майже осліп після фронтового поранення, і сім'я Крупіциних потребує грошей. У однокласників Сима починає користуватися популярністю.
Устя Бірюкова, реальна історична особа, була кріпак актрисою у графа Кореванова. На один зі спектаклів прибуває лихий гусар Денис Давидов і знайомиться з Устей. Через деякий час, в палаючій Москві, Устя зустрічається з Наполеоном. Волею випадку Устя виривається з Москви, потрапляє в партизанський загін Дениса Давидова, бореться з ворогом, а потім знову повертається до свого пана і грає в театрі. Її військових заслуг граф не оцінює, також як і цар - заслуг простого народу.
Для репетицій розщепити запрошує Сіму додому. Там вона знайомиться з його дружиною Іриною Михайлівною і домробітницею Арішою Шубіної. Під час репетицій знаменитий режисер досконально опрацьовує кожен епізод, пояснює його суть.
Втративши через кіно сина, розщепити прив'язується до Сімі, яка відповідає йому взаємністю. Він прищеплює дівчинці свою любов до астрономії, підтягує її з математики. Сима бачить, як не шкодуючи себе, забувши про хворе серце, Ращепей відноситься до роботи.
Нарешті фільм закінчено. Після всесоюзного успіху розщепити розраховує зняти іншу картину і забуває про Сімі, яку потягнуло в світ кінематографа. Сіма зустрічає режисера Прічаліна, який не може пробачити розщепити, що він замість його племінниці взяв в кіно Сіму. Прічалін пропонує дівчинці роль в своєму фільмі. Дізнавшись про це, розщепити намагається її відмовити: Прічалін - штампувальник, він знімає вульгарні, бездарні фільми, а Сімі вчитися потрібно. Але дівчинка його не розуміє, ображається і розповідає про це Прічаліну. Прічалін обіцяє роботу і настроювач.
Відчуваючи свою провину за те, що ввів дівчинку в світ кіно, розщепити приходить до Сімі додому і пробує поговорити з її батьками. Батьки згодні з ним, але Настроювач стає на сторону Сіми: шанс не можна упускати, тим більше, що для їх скромної родини це солідний дохід.
Сима починає зніматися у Прічаліна. Він не вміє пояснювати і постійно на неї кричить. Коли дівчинка призводить йому в приклад методи Расщепея, Прічалін тільки злиться. Побачивши уривки фільму, розщепити вмовляє Сіму піти з картини, що викликає обурення Прічаліна. З Расщепея трапляється серцевий напад, проте Прічалін хоче виступити на комітеті проти нього.
Почувши це, Сима пише лист в ЦК з наміром захистити Расщепея, але важко хворіє бронхітом, потрапивши під дощ. Під час її хвороби приїжджає комісія. Фільм Прічаліна піддається критиці, і його усувають від роботи.
Сима записується в гурток юних астрономів і їде влітку в підмосковний піонерський табір. На прохання хлопців, розщепити приїжджає поговорити з ними у піонерського вогнища. Великий режисер розповідає піонерам про громадянську війну і своє захоплення астрономією. Прощаючись, він визнається Сімі, що у нього великі проблеми з серцем.
Через місяць по радіо повідомляють про смерть народного артиста СРСР Олександра Дмитровича Расщепея. Його вдова віддає Сімі лист, в якому він пише, що лист Сіми для ЦК потрапило до нього, і він його сховав, щоб не турбувати великих людей. Він просить передати цей лист після його смерті, також він карає Сімі жити сміливо і згадувати про нього в дні її великих протистоянь.
Залишок канікул Сіма проводить в Туркменії, у свого брата. У день великого протистояння Марса вона знайомиться з товаришем брата Амедіа.
Частина друга. світло Москви
1941 рік. Весь цей час Сіма переписується з Амедіа, вони обмінюються враженнями від прочитаних книг і переглянуті фільми. Переписка Сіми з Амедіа викликає ревнощі у її однокласника Ромки Каштана. 22 червня 1941 року Амед збирається приїхати в Москву.
21 червня Сима як піонервожатою загону з астрономічного гуртка збирається в одноденний похід. Хлопці на човнах припливають на острівець, який знаходиться неподалік від колишньої садиби графа Кореванова. Рік тому вони в потаємному місці залишили записки з планами на наступний рік. Тепер хлопці хочуть їх відшукати, але записки зникли. Підозра падає на Ваську Жмирёва, місцевого хулігана, весь час посміхався над хлопцями і Симой. Зібравшись додому, вони бачать, що пропала човен. Тепер вони залишилися на острівці без продовольства. Один з хлопчиків, Ігор Малінін, приносить рибу, яку він наловив в заповідному місці. Але тут з'являється старий рибалка, з мереж якого Ігор взяв рибу. Незважаючи на те, що хлопці засуджують Ігоря і просять вибачення, старий ображається і їде, не звертаючи уваги на прохання повідомити кому-небудь про їх місцезнаходження.
Проходить день, хлопці залишаються на острові ще на одну ніч. Їм здається дивним, що в Москві погасли всі вогні. Нарешті за ними приїжджає катер, який послали сполошилися батьки. Від прибули діти дізнаються страшну звістку: почалася війна.
Будинки Сима знаходить лист від Амедіа, якому довелося виїхати через війну. Сусід Сіми, капітан Малінін, батько Ігоря, їдучи на фронт, просить її доглянути за сином, так як хлопчик залишається зовсім один.
У перші дні війни Сіма зі своїми хлопцями чергує на даху, скидаючи запальнички. Ромка Каштан знаходиться в винищувальному батальйоні і у вільний час відвідує Сіму. Під час одного з нальотів гине дружина Расщепея. Для Сіми, дбайливо зберігала про нього пам'ять, рветься єдина ниточка, яка з ним пов'язує.
Ворог все ближче підходить до Москви, і Сима з піонерами евакуюється, батьки її поки залишаються в місті. Поїзд потрапляє під бомбардування, довго стоїть на станціях, забитих поїздами з фронту, починаються проблеми з продуктами. Одного разу з'ясовується, що це Ігор жартома викрав човен з острівця. Вранці присоромлений хлопцями хлопчик зникає, залишивши записку. Йому соромно, і він відправляється на фронт загладити свою провину.
Супровідний хлопців вчителька дає телеграми на всіх станціях, а Сіма відчуває свою провину перед батьком Ігоря. Вона готова повернутися додому, щоб знайти хлопчика, але на одній зі станцій випадково зустрічає Амедіа, який відправляється на фронт, захищати Москву. Зібравши свої речі, Сима сідає в ешелон Амедіа. Під Москвою вони розлучаються: Амед відправляється в діючу армію, а Сима, зневажати на станції, сідає в пасажирський поїзд. Через потайний лаз на пропускному пункті Сима потрапляє до обложеного міста.
Замість евакуйованих батьків, вона застає оселився у них в квартирі майора Проторова. Вони вирішують жити разом і допомагати один одному. Від коменданта Сима дізнається, що Ігор повернувся і оселився на горищі, так як квартира Малініних опечатана. Але коли його привели в комендатуру, він знову втік.
7 листопада, в день Параду на Червоній площі, в комендатуру будинку приходить записка від колишньої домробітниці Ращепея Аріш Шубіної, мешканки підмосковного села Кореваново, в якому знаходиться будинок-музей графа Кореванова.Вона повідомляє, що Ігор знаходиться у неї, і він тяжко хворий. За допомогою Проторова, Сима отримує пропуск на проїзд в прифронтову зону, але біля села її зупиняє годинниковою: вхід закритий. За допомогою свого старого знайомого, неприємного їй Жмирёва, Сима потрапляє в село і знаходить Ігоря, знесиленого після хвороби. Жмирёв забрав у нього теплі речі. Дівчинка вирішує везти його рано вранці в Москву, але вночі в будинок заходять фашисти. Вони виселяють Сіму, Ігоря та Аріш в прибудову. На вирваних із зошита листках Ігор і Сима пишуть листівки на підтримку Червоної Армії, і Ігор їх розклеює.
З продуктами погано, Ігор слабшає. В один з грудневих вечорів Ігор з Симой помічають, що фашисти їдуть, але перед від'їздом вони збираються підпалити музей. Намагається перешкодити їм Ігоря вони б'ють, але тут починається бомбування. Користуючись загальним замішанням, Сима з Ігорем тікають в ліс. Насилу, тягнучи на себе знесиленого Ігоря, Сима виходить з лісу на галявину. Там вона зустрічає бійців із взводу Амедіа. Вони повідомляють їй жахливу звістку про його загибель. Бійці допомагають дітям повернутися в Москву. Рома Каштан, який вже пішов на фронт, пише Сімі листи.
Проходить три роки, війна закінчується. Сима вчиться на астрономічному факультеті. 30 квітня 1945 року в день її народження, у Крупіциніх збираються друзі. Серед них її однокласник, старий друг Рома Каштан, з яким вона мріє залишитися удвох.
