地球的上空突然出现了十二架贝壳状的不明飞行物，悬浮在十二个不同的国家的上空，外星人向人类发出了讯号，但人类却并不能够解读。美国军方找到了语言学家路易斯（艾米·亚当斯 Amy Adams 饰）和物理学家伊恩（杰瑞米·雷纳 Jeremy Renner 饰），希望两人能够合作破解外星人的语言之谜。经过数次的接触，路易斯发现外星人使用了一种极为特殊的圆环状的文字，并逐渐了解了其中的奥妙。由于一直无法确定外星人来到地球的真正目的，中国、俄罗斯等四国决定对外星人发起进攻，美方亦决定放弃研究将全部人员撤离，在这个节骨眼上，路易斯终于明白了外星人的意图，利用外星人赋予她的特殊的“武器”，路易斯以一人之力改变了未来。

未来的世界，人类已能轻松穿梭于星际之间，在太空中展开商业活动。“诺斯特罗莫”是在太空活动的众多星际商业运输船之一。一次，它完成任务满载太空矿石返航地球时，突然收到了一组奇怪的信号，由于这可能是求救信号，飞船接到指令前往信号源地进行搜救。经过一段飞行后，飞船终于抵达信号源发出的地方。船员们发现此处果然有一艘坠毁的飞船，只是，经过一番搜索，他们发现该船的船员们都早已死亡，化为化石。此时，留在“诺斯特罗莫”号的第三指挥官蕾普莉已经破译出该信号并不是求救信号，而是警告信号！队员的生死搏斗开始了！