En el desierto de Sonora, el científico francés, investigador del fenómeno Ovni, Claude Lacombe (François Truffaut) su traductor estadounidense David Laughlin (Bob Balaban), y junto a otros científicos investigadores gubernamentales, descubren un escuadrón aéreo perdido de la Segunda Guerra Mundial. Los aviones están intactos y operativos, pero no hay rastro de los pilotos. De repente comienzan a suceder cosas extrañas en la ciudad.
Entretanto, Roy Neary (Richard Dreyfuss), empleado de la compañía eléctrica, mientras hacia su trabajo su camioneta se detiene y una fuerte luz procedente del cielo le inunda la vista casi sin poder ver. Experimenta un encuentro cercano con un Ovnis y de inmediato Roy se ve en medio de una persecución policiaca que va a la caza de cuatro Ovnis. Tras esta experiencia, Roy queda fascinado por los Ovnis.
