Фильм рассказывает о том, как лётчик-лихач Сергей Беляев и влюблённая в него курсантка лётной школы Галя Быстрова под руководством начальника Рогачёва становятся опытными пилотами. Вняв мудрым советам Рогачёва, они с успехом заканчивают учёбу и получают назначение в разные концы СССР: на Памир и на Сахалин.
«Лётчики» — лирическая драма: любовный треугольник, разыгрывающийся в авиашколе и отображающий развитие отношений между командиром авиаотряда Сергеем Беляевым (Иван Коваль-Самборский), ученицей лётной школы Галей Быстровой (Евгения Мельникова) и начальником авиашколы Николаем Рогачёвым (Борис Щукин)[3].
По ходу развития истории выясняется, что Рогачёв – тяжело больной человек, узнавший, что никогда больше не сможет сесть за штурвал самолёта. Но он победил болезнь и запрет летать, и именно ему, а не красавцу Беляеву, отдаёт предпочтение юная Галя Быстрова.