Фильм рассказывает о судьбе военных летчиков, защищавших Ленинград и его пригороды от немецких асов. Каждый, кто попадает в эскадрилью истребителей И-16, оказывается среди смелых и отважных, и не может не стать таким же. Молодые летчики гибнут, защищая родной город и свою страну. Вот и Татаренко, после ранения оказавшийся в госпитале, рвется обратно на фронт защищать балтийское небо, на место тех, кому не повезло в бою. Его любимая девушка Соня остается в блокадном Ленинграде, теряет родных и близких, но любовь помогает им обоим выстоять тогда, когда уже не остается надежды на спасение. Военная драма "Балтийское небо" основана на одноименном романе Николая Чуковского.