Unos aviones dados por desaparecidos en 1945 aparecen repentinamente en el desierto de Sonora en México. Un carguero, el Cotopaxi, desaparecido en el Triángulo de Las Bermudas, aparece en mitad del desierto de Gobi. Un avión es perseguido por un objeto brillante que el piloto no sabe cómo describir. Roy Neary, empleado de la compañía eléctrica, investiga un apagón cuando su camioneta se detiene y le inunda una fuerte luz procedente del cielo. Tras esta experiencia, extrañas visiones y cinco notas musicales vuelven a su mente una y otra vez. Y no es el único. El filme tiene un enfoque personalista, desde la óptica de tres personajes afectados por el tema de diferente forma (el hombre común que tiene un encuentro, la madre que padece la abducción de un hijo y el científico apasionado por el tema). Destacan las actuaciones de Richard Dreyfuss y François Truffaut en el papel de Claude Lacombe, un científico francés, investigador del fenómeno Ovni.
