Une astronome américaine voit sa vie basculer lorsque, après des années d'efforts infructueux, elle capte un signal en provenance d'une lointaine planète.
Scientifique réputée, Eleanor Arroway recherche des traces de vie dans l'univers, pour le compte du fortuné David Drumlin. Mais celui-ci la licencie alors qu'elle pense toucher au but. Elle décroche le soutien financier d'un milliardaire et d'un conseiller du Président, et capte enfin un signal...