Après la mort de son père, Ellie Arroway (Jodie Foster) consacre sa vie à la science. Convaincue de l'existence d'une vie extra-terrestre, elle utilise des satellites pour balayer les étoiles à la recherche de preuves. Lorsqu'elle reçoit la transmission de ce qui semble être un plan d'une autre espèce pour la construction d'un vaisseau spatial, elle doit se battre pour avoir le droit de diriger le vol inaugural du vaisseau pour rencontrer les formes de vie extraterrestres. Elle se retrouve à travailler avec son ancien amant, l'ex-prêtre Palmer Joss (Michael McConaughey), désormais conseiller du gouvernement.