地球的上空忽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信号，但人类却并不可以解读。美国军方找到了言语学家路易斯（艾米·亚当斯 Amy Adams 饰）和物理学家伊恩（杰瑞米·雷纳 Jeremy Renner 饰），期望两人可以协作破解外星人的言语之谜。　　经过数次的触摸，路易斯发现外星人使用了一种极为特别的圆环状的文字，并逐渐了解了其中的奥妙。因为一向无法确定外星人来到地球的真实目的，我国、俄罗斯等四国决议对外星人建议进攻，美方亦决议放弃研究将全部人员撤离，在这个节骨眼上，路易斯总算理解了外星人的目的，使用外星人赋予她的特别的“武器”，路易斯以一人之力改变了未来。