城市女孩安娜（艾米·亚当斯 Amy Adams 饰）与男友杰里米（亚当·斯科特 Adam Scott 饰）相恋四年，共同申请购买波士顿顶级豪华社区的高尚住宅。安娜本以为杰里米要向自己求婚，失望后听从父亲建议，飞往爱尔兰首都都柏林，打算依照爱尔兰传统，在闰年的2月29日这天向在都柏林参加医学会议的杰里米求婚。没想到飞机遭遇气流，迫降威尔士加的夫。安娜从加的夫雇船航行至爱尔兰丁格尔半岛，狼狈不堪中投宿当地青年德克兰（马修·古迪 Matthew Goode 饰）的海滨旅店。德克兰同意次日开车带安娜前往都柏林，一路上二人相互看不顺眼，争吵不休。争执中又遭遇车坏、暴雨、误点、假扮夫妻投宿农家等爆笑事件，可这一对冤家却也在不断的摩擦中彼此了解，情愫渐生。2月29日终于到来，安娜的一颗芳心究竟要托与何人呢？

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。