伊恩·格雷是一名分子生物學在讀博士，專攻眼睛的進化。在一個聚會上，他邂逅了一位神秘的面具女郎索菲亞，并憑借記憶中她那雙獨特眼睛的特征找到了對方，兩人跨越生活理念差異陷入熱戀。多年后，伊恩與實驗搭檔凱倫成功驗證了特定基因序列可作為跨物種生物同源證據的突破性發現，這項研究因暗示外星生命存在可能性而引發爭議。為追尋科學真相，伊恩不得不離開家人，穿越世界各地進行驗證實驗。在探索過程中，他意外發現索菲亞的真實身份與自己的研究成果存在某種超自然關聯，而這一秘密的揭露將徹底改變他對理性認知與生命本質的理解。