В повести рассказывается о двенадцатилетнем мальчике Ване Солнцеве. Его отец погиб на войне. Мать убили немцы, когда пришли в их деревню. Бабушка и сестрёнка умерли от голода. Ваня остался круглым сиротой. Он два года бродяжничал, выживал как мог. И вот однажды еле живого его нашли в лесу наши русские солдаты.
Так Ваня Солнцев оказался в полку. Смышлёный храбрый мальчишка всем пришёлся по душе. Но нельзя было находиться детям на линии фронта. Ефрейтору Биденко было поручено вывезти ребёнка в тыл. Однако Ваня проявил такую небывалую хитрость и сноровку, что сбежал от опытного разведчика. Мальчик сумел добиться того, что ему разрешили остаться. Кстати, такое уже практиковали во многих полках.
Ваня Солнцев стал сыном полка. Он главный герой повести Валентина Катаева. Своё звание он заслужил, так как многое делал для победы наравне со взрослыми. Суровые воины его полюбили, для них всех он был сыном. В. Катаев всё это и обозначил в названии повести. Если мы дальше проследим за жизнью паренька на войне, то ещё больше убедимся в этом.
А дальше Ваня вместе со взрослыми ходил в разведку. На ребёнка, как правило, подозрение не падало. Но однажды немцы схватили его с поличным. Ваню били, морили голодом, пытаясь выпытать у него правду. Мальчик держался достойно, он никого не выдал. Его спасло только наступление русских. И здесь он показал себя как достойный сын своего полка.
А затем Ваня помогал артиллеристам. Он собирал гильзы после выстрелов и укладывал их, снимал колпачки с патронов. И разведчики и артиллеристы были пареньком довольны. Он схватывал всё на лету. Это был настоящий помощник, хотя и маленький.
Когда Ваню отправляли в Суворовское училище, с уст полковника прозвучали следующие напутственные слова:
Ты был хорошим сыном у своего родного отца с матерью. Ты был хорошим сыном у разведчиков и у орудийцев. Ты был достойным сыном капитана Енакиева — хорошим, храбрым, исполнительным. И теперь весь наш артиллерийский полк считает тебя своим сыном. Помни это. Теперь ты едешь учиться, и я надеюсь, ты не посрамишь своего родного полка. Я уверен, что ты будешь прекрасным воспитанником, а потом прекрасным офицером.