Gdy we wrześniu 1970 roku w „Szkole Orląt” ogłoszono nocny alarm, kandydat na lotnika trzeciego roku podchorążówki ocenia swoją sytuację – pragnie zostać pilotem. Chce latać w powietrzu, a nie czołgać się po ziemi, ale dryl ogólnowojskowy staje na przekór wyobrażeniom lotnika. Zastanawiają go nowo odsłaniane pomniki, zwłaszcza cokół skrzydła z płaskorzeźbami patrona szkoły lotniczej, obcego tradycji polskiego lotnictwa. Jego uwagę skupia historia regionu i okoliczne nekropolie – podczas I wojny światowej zginęło tam tysiące żołnierzy. Przypadkowo trafia na zapomniany cmentarz legionistów z 1920 roku. W miejscowej cytadeli zauważa największy hitlerowski obóz jeniecki w Europie. Obok niej odbywało się tragiczne forsowanie Wisły przez żołnierzy walczących wcześniej pod Lenino.
Zaciekawia go również była dęblińska twierdza Iwangorod, gdzie niegdyś służył ppor. Romuald Traugutt, późniejszy dyktator powstania styczniowego, przejmuje los pilotów z Dęblina walczących na wszystkich frontach II wojny światowej (Bajan, Horbaczewski, Skalski, Skarżyński, Ścibior). W czasie wolnym od musztry i nauki młody adept sztuki latania poszukuje także swoich korzeni rodzinnych, które przynoszą zaskakujące odkrycia. W tym kontekście opowiada o doświadczeniach społeczno-obyczajowych w Polsce Ludowej.
Książka Eugeniusza Tomana ma dynamiczne tempo, co sprawia, że historie w niej zawarte czyta się jednym tchem. Osobiste przeżycia podchorążego wzbogacane są relacjami napotkanych osób i biografiami postaci historycznych, dzięki czemu wojenne ślady prowadzą aż do potopu szwedzkiego i narodowych powstań. Jej kanwą nie jest jednak wojna, a przygotowanie młodych ludzi do niej. Wszystkie rozważania sprawiają, że opowieść niesie przesłanie pacyfistyczne.
Swoje zdarzenia i przypadki główny bohater „Podniebnych żołnierzy” odnotowuje skrycie w pamiętniku, obawiając się reperkusji. Gdyby dostały się w niepowołane ręce, wyrzucono by go ze szkoły i groziłaby mu dodatkowa dwuletnia służba wartownicza. Mimo osobistych perypetii w szkoleniu wojskowym udaje mu się w końcu przezwyciężyć rozterki i zasiąść za sterami odrzutowca.