앨리 애로위(Dr. Eleanor Arroway: 조디 포스터 분)는 어린 시절, 밤마다 모르는 상대와 교신을 기다리며 단파 방송에 귀를 기울이던 소녀였다. 어려서 돌아가신 어머니의 얼굴 조차 모르고, 자신의 관심 분야를 적극적으로 지원해 주던 아버지 마저 돌아가신 후, 그녀는 자신이 찾고자 하는 절대적인 진리의 해답은 과학에 있다고 믿게 된다. 어려서부터 수학과 과학에 천부적인 재능을 보인 그녀는 대학을 모두 장학금으로 졸업한 수재 과학도가 된다. 그녀는 '이 거대한 우주에 우리만 존재한다는 것은 공간의 낭비다'라는 신념으로, 진리 탐구의 영역을 우주로 넓혀 외계 생명체의 존재를 찾아내는 것을 궁극적 삶의 목표로 삼게 된다. 그러던 엘리는 일주일에 몇시간씩 위성을 통해 외계 지능 생물의 존재를 계속 탐색한다. 그러던 어느날 아침, 그녀는 드디어 베가성(직녀성)으로부터 정체 모를 메세지를 수신받게 된다. 그것은 1920년대 나치 히틀러가 올림픽 중계 방송이 나간 이후 다시 지구로 수신된 것인데, 그 프레임 사이 사이에 수만장의 디지털 신호가 담겨있었다. 마침내 디지털 신호의 암호가 해독되고, 그 결과 그 신호는 은하계를 왕례할 수 있는 운송 수단을 만드는데 필요한 설계도였다. 전세계는 이 설계도로 인해 희망과 두려움 속에 휩싸인다. 새로운 천년 왕국이 도래할 것인가, 아니면 아마게돈의 대 혼돈이 시작될 것인가? 한편, 종교 철학자이자 행정부 고위 참모가 된 파머 조스(Palmer Joss: 매튜 맥커너히 분)가 엘리 곁에 나타나는데, 그는 한때 엘리와 연인 사이기도 했지만, 인연이 닿지 못한 사람이다. 외계 생명체에 대한 공통된 열정으로 다시 만난 두 사람은 서로에 대한 옛 정열이 남아있음을 느끼게 된다. 마침내 엘리는 이 외계의 우주수송기를 타고 엄청난 진동 속에 수개의 웜홀을 통과한다. 그녀는 마침내 아름답기 그지 없는 베가성에 도착, 아버지의 형상을 한 자와 이야기도 나누게 된다. 그러나 발사된 지 단 몇초만에 수송기는 바다에 낙하된 상태로 아무도 그녀가 경험한 18시간의 외계 여행을 믿지 않는다. '증명되지 않는 존재를 믿어야 하는가'라는 오랜 종교적 질문 속에, 엘리의 경험은 증명 되지 않는 그녀만의 경험이 되고 만다. 하지만 파머를 비롯하여 많은 이들이 그녀의 경험을 지지하고, 그녀가 단 몇초간 보냈다는 그때 그녀가 촬영한 비디오 카메라엔 18시간 분량의 빈 화면이 녹화되어 있었을 뿐이다.