Dikisahkan seorang anak perempuan bernama Eleanor Arroway, diperankan oleh Jodie Foster, yang tergila-gila dengan dunia astronomi sejak kecil. Ellie kecil mulai jatuh cinta kepada astronomi sejak ia melihat Venus yang berpendar indah di langit. Sejak saat itu ia sering sekali menghabiskan waktunya dengan pengamatan langit dan penggunaan radio amatir.
Ellie kecil tumbuh dewasa, ia menyelesaikan studinya di MIT dan berhasil meraih doktornya di caltech dengan predikat magna cum laude. Ia bekerja sebagai astronom yang meneliti tentang kehidupan cerdas di luar bumi.
Masalah mulai datang ketika proyek SETI, Search for extraterrestrial intelligence, yang ditanganinya terpaksa ditutup karena kebijakan pemerintah. Akan tetapi ia terus mencari cara agar proyek yang ia geluti tetap berjalan. Tak sedikit juga orang-orang yang menentang rencananya tersebut,mulai dari birokrat gedung putih, teolog hingga para filsuf mengkhawatirkan dampak riset yang dilakukannya terhadap kehidupan manusia.