Tiến sĩ Ellie Arroway làm việc cho chương trình SETI tại Đài thiên văn Arecibo ở Puerto Rico. Được hướng dẫn vào khoa học và giao tiếp bởi người cha đã mất, cô lắng nghe khí thải từ không gian, với hy vọng tìm thấy bằng chứng về sự sống ngoài hành tinh. David Drumlin, cố vấn khoa học của tổng thống, lấy tiền từ SETI, vì ông tin rằng nỗ lực này là vô ích. Arroway nhận được sự ủng hộ từ Hadden Industries, được điều hành bởi nhà công nghiệp tỷ phú bí mật S. R. Hadden, cho phép cô tiếp tục dự án tại Very Large Array (VLA) ở New Mexico.

Bốn năm sau, khoảng năm 1996, khi Drumlin tìm cách đóng SETI, Arroway phát hiện ra tín hiệu lặp lại một chuỗi các số nguyên tố, dường như được gửi từ hệ thống sao Vega cách đó khoảng 26 năm ánh sáng. Thông báo này khiến Drumlin và Hội đồng An ninh Quốc gia do Michael Kitz dẫn đầu cố gắng giành quyền kiểm soát cơ sở này. Nhóm của Arroway phát hiện ra một video ẩn trong tín hiệu: Địa chỉ mở của Adolf Hitler tại Thế vận hội Mùa hè 1936 ở Berlin, Đức. Arroway và nhóm của cô cho rằng đây sẽ là tín hiệu truyền hình đầu tiên đủ mạnh để rời khỏi tầng điện ly của Trái đất, đến Vega và được truyền trở lại.

Dự án được đặt dưới sự bảo mật chặt chẽ, và tiến độ của nó đã diễn ra trên toàn thế giới. Arroway thấy rằng tín hiệu cũng chứa hơn 63.000 trang dữ liệu không thể mã hóa. S. R. Hadden ẩn dật gặp gỡ với Arroway để cung cấp phương tiện để giải mã các trang. Các trang tiết lộ sơ đồ cho một máy phức tạp được xác định là một loại vận chuyển cho một người cư ngụ.

Các quốc gia trên thế giới tài trợ cho việc chế tạo máy tại Cape Canaveral. Một bảng điều khiển quốc tế được lắp ráp để chọn một ứng cử viên để đi du lịch trong máy. Mặc dù Arroway là người đi trước, nhưng hy vọng của cô đã bị triết gia Christian Christian Joss, một thành viên hội đồng quản trị mà Arroway gặp và một thời gian ngắn tham gia một cách lãng mạn vào Puerto Rico. Khi anh ta chú ý đến chủ nghĩa vô thần của cô, hội thảo chọn Drumlin, làm đại diện nhiều hơn cho nhân loại. Khi cỗ máy được thử nghiệm lần đầu tiên, một kẻ khủng bố tôn giáo đã phá hủy cỗ máy trong một vụ đánh bom tự sát, giết chết Drumlin và một số người khác.

Một Hadden bị ung thư, hiện đang cư trú trên trạm vũ trụ Mir, tiết lộ với Arroway rằng công ty của anh ta đã bí mật chế tạo một cỗ máy thứ hai tại Nhật Bản và Arroway sẽ là người đi. Được trang bị một số thiết bị ghi âm, Arroway đi vào vỏ của máy, sau đó được thả vào ba vòng tròn xoay nhanh chóng, khiến cho vỏ có thể di chuyển qua một loạt các lỗ sâu đục. Arroway nhìn thấy một cấu trúc giống như mảng vô tuyến tại Vega và có dấu hiệu của một nền văn minh tiên tiến trên một hành tinh khác. Sau đó, cô tìm thấy chính mình trên một bãi biển, tương tự như một bức tranh thời thơ ấu mà cô đã vẽ ở Pensacola, Florida, và một nhân vật tiếp cận trở thành người cha quá cố của cô. Arroway nhận ra anh ta là người ngoài hành tinh lấy hình dạng của cha cô và cố gắng đặt câu hỏi. Người ngoài hành tinh nói với cô rằng phong cảnh và hình thức quen thuộc đã được sử dụng để giúp cô tiếp xúc lần đầu dễ dàng hơn và hành trình này chỉ là bước đầu tiên của loài người để gia nhập các loài sinh vật không gian khác.

Arroway bất tỉnh khi cô bắt đầu du hành trở lại qua một hố sâu. Cô tỉnh dậy và thấy mình nằm trên sàn của cái kén, đội điều khiển nhiệm vụ liên tục ca ngợi cô. Cô biết được rằng, từ bên ngoài cỗ máy, có vẻ như vỏ quả chỉ rơi qua vòng của máy và rơi vào lưới an toàn. Arroway khẳng định rằng cô đã đi được khoảng 18 giờ, nhưng các thiết bị ghi âm của cô chỉ hiển thị tiếng ồn. Một Ủy ban của Quốc hội được thành lập và suy đoán rằng tín hiệu và máy móc là một trò lừa bịp được thiết kế bởi Hadden hiện đã chết. Arroway yêu cầu Ủy ban chấp nhận sự thật về lời chứng của cô về đức tin. Trong một cuộc trò chuyện trực tuyến, riêng tư, quan chức của Kitz và Nhà Trắng Rachel Constantine phản ánh về thông tin bí mật rằng, mặc dù thiết bị ghi âm của Arroway chỉ ghi lại tiếng ồn, nhưng nó đã ghi lại 18 giờ. Arroway và Joss tái hợp và Arroway nhận được hỗ trợ tài chính liên tục tại VLA.