В фильме "Ключи от неба" показаны будни отважных ракетчиков. В одной из воинских частей пересекаются пути лейтенанта Кириллова, новобранца Лагоды, юной Полины и военврача Анны. Молодежь, как это часто бывает, сначала не может избежать мелких ссор и недоразумений. Однако со временем их сердца находят покой, и в части празднуют сразу две комсомольские свадьбы, что делает это событие поистине особенным.

Офицер Дудник, покидая берег, случайно сообщает своей знакомой точное время первого тестирования новой версии самолета. Шпионка тут же передает информацию по рации, и события начинают разворачиваться совершенно непредсказуемо для советских военных…