地球的上空突然出現了十二架貝殼狀的不明飛行物，懸浮在十二個不同的國家的上空，外星人向人類發出了訊號，但人類卻并不能夠解讀。美國軍方找到了語言學家路易斯（艾米·亞當斯飾）和物理學家伊恩（杰瑞米·雷納飾），希望兩人能夠合作破解外星人的語言之謎。經過數次的接觸，路易斯發現外星人使用了一種極為特殊的圓環狀的文字，并逐漸了解了其中的奧妙。這種語言以非線性時間概念為基礎，使掌握者能夠同時感知過去、現在與未來。隨著各國對外星人意圖的誤解加劇，中國、俄羅斯等四國決定發起進攻，美方亦決定放棄研究并撤離人員。在關鍵時刻，路易斯憑借語言賦予的預知能力，預見了未來人類將需要外星人幫助的真相，并通過實時同步通訊向各國將軍展示其預見的場景。最終，她以一人之力說服各方放棄攻擊，而外星人也在任務完成后將完整語言作為禮物贈予人類。