天真活潑的五年級(jí)小學(xué)生岳曉海和他的妹妹岳曉燕在聽了兒童作家沈巖講述的中國(guó)古代科學(xué)家的航天故事，并在青年宮觀看了精彩的模型飛機(jī)表演后，對(duì)模型飛機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣。肖海撿起別人丟棄的破舊模型飛機(jī)，和朋友肖順子、肖林子一起努力修理，以參加模型飛機(jī)比賽并獲勝。然而，失敗的柯達(dá)很自豪，并沒有放棄。他騙小海買不起發(fā)動(dòng)機(jī)，并提議用發(fā)動(dòng)機(jī)參加下一屆高級(jí)模型飛機(jī)比賽。小海欣然接受了挑戰(zhàn)。然而，班主任、余老師和小海的母親擔(dān)心小海的模型飛行會(huì)影響他的學(xué)習(xí)，但他們并不支持他。小海的媽媽想燒掉小海收集的模型飛行材料，但性格倔強(qiáng)的小海沒有放棄，直面困難。小海學(xué)習(xí)科技的熱情精神得到了父親岳世海的支持。他把向妻子索要的煙草錢存起來，給小海買了模型飛機(jī)參考書和材料。青年宮的飛機(jī)模型教練廖也經(jīng)常幫助和激勵(lì)小海。在長(zhǎng)輩們的關(guān)心和支持下，小海更加努力地學(xué)習(xí)模型飛機(jī)。他沒有足夠的錢買參考書，所以他和妹妹利用業(yè)余時(shí)間撿垃圾賣了；沒有生產(chǎn)場(chǎng)所，所以他用一艘廢棄在海灘上的小船作為車間。當(dāng)工作進(jìn)展順利時(shí)，小海的媽媽相信別人的謠言，以為小海在撿垃圾賣錢買煙，于是狠狠地打了小海一頓。為了按時(shí)歸還從薛鴻家借來的參考書，小海忍受著身體上的痛苦和內(nèi)心的委屈，冒著傾盆大雨，直奔碼頭，但最后一班渡船已經(jīng)開走了。小海脫下衣服，潛入水中，連夜橫渡大海。降落后，他被港口值班員看到并移交給了領(lǐng)導(dǎo)，領(lǐng)導(dǎo)原來是薛鴻的父親——海軍造船廠廠長(zhǎng)薛振宇。薛主任詢問了情況，高度贊揚(yáng)了小海的勇敢和誠(chéng)信。他熱情地接待了年輕的客人，甚至送給他多年來一直珍藏的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)模型。小海的媽媽看不見小海，很著急。她很快四處尋找，得知兒子在學(xué)校的學(xué)習(xí)成績(jī)很好。他買的香煙是用賣垃圾所得的錢買飛機(jī)模型材料后送給父親的。小海的母親對(duì)錯(cuò)誤地指責(zé)兒子深感愧疚，并決心支持小海開發(fā)一架模型飛機(jī)。不久之后，少年宮業(yè)余航空艙征得班主任的同意，招募小海為正式的模范機(jī)組人員。在與大偉的另一場(chǎng)模型飛機(jī)比賽中，小海不僅無視柯大偉在上次比賽中提出的不合理挑戰(zhàn)，還表示愿意虛心向他學(xué)習(xí)。柯大偉深受感動(dòng)。從那時(shí)起，小海、大偉等合作伙伴攜手擁抱為祖國(guó)爭(zhēng)光的新訓(xùn)練任務(wù)。