艾莉·愛羅維自幼癡迷無線電通訊，成年后成為致力于搜尋地外文明的天文學家。她主持的"接觸計劃"因缺乏實質成果面臨資金危機，神秘富豪約瑟夫·法默暗中提供技術支持。當艾莉團隊成功截獲來自織女星系的加密信號后，人類首次確認宇宙中存在智慧生命的消息引發全球震蕩。科學界、政商集團與宗教組織圍繞信號解碼內容——建造巨型環形裝置的藍圖展開激烈博弈，各國政府為爭奪主導權組建聯合執行委員會。在設備建造過程中，艾莉與虔誠派神學家帕爾默·喬絲產生情感羈絆。最終經多輪選拔，艾莉作為唯一乘員搭乘裝置升空，在持續18小時的量子穿越中目睹外星文明以已故父親形象傳遞宇宙奧秘。返航后因設備僅錄得空白數據，其經歷被質疑為集體幻覺，但科學家們仍依據她的觀測記錄繼續探索星際文明。