Главный герой мультфильма — мальчик Вова Галкин — решает принять участие в соревновании авиамоделей. Модель, которую сделал Вова, почти одерживает победу, но в итоге проигрывает модели его приятеля Коли — Стреле. Стрела сумела побить все рекорды, но потерялась в местной парковой зоне. Для того чтобы зафиксировать победу, Стрелу необходимо отыскать. Друзья отправляются на поиски модели, но если Стрелу не найдут — победителем станет Вова Галкин, который принимает решение пойти на хитрость ради заветного первого места.

Приключенческий мультфильм Стрела улетает в сказку — дебютный сольный проект режиссёра-мультипликатора Леонида Амальрика, вышедший на экраны в 1954 году. Сюжет анимационной ленты настолько пришёлся зрителям по душе, что история была добавлена в сборник Фильмы-сказки: сценарии рисованных фильмов.

В начале 2000-х годов мультфильм подвергся реставрации и переозвучиванию. В «обновлённой» версии была произведена замена фонограммы, а к озвучке подключили современных актёров. Однако проект получил негативные отзывы и рецензии от зрителей и кинематографов-мультипликаторов. В оригинальной версии мультфильма роли озвучивают культовые советские актёры, такие как Георгий Вицин, Георгий Милляр, Ростислав Плятт и др.