If you could see your whole life laid out in front of you, would you change things? – Dr. Louise Banks
Dr. Louise Banks (Amy Adams) tercenung. Ada imaji di pikirannya tentang anak perempuan yang tumbuh dewasa kemudian meninggal karena kanker. Imaji yang menyerupai kenangan masa lalu. Tapi ia engah, hidupnya bukan dalam imaji. Membagi pengetahuan bahasa kepada para mahasiswa adalah tugasnya. Louise adalah ahli bahasa yang sehari-hari mengajar di sebuah universitas. Dan hari itu, jelas sangat berbeda dengan hari biasanya. Di mula pengajaran, Louise dikejutkan laku mahasiswanya yang aneh. Selain tidak semua bangku kelas terisi, semua mahasiswa yang hadir melihat ponselnya masing-masing. Ada benda, serupa setengah bola, hitam, danawa, muncul di 12 lokasi.
Benda asing mendarat di bumi. Louise tergamang. Di kampus tempatnya mengajar tidak ada orang lalu-lalang apalagi laku aktivitas. Ia sendiri, hingga pada satu waktu Kolonel Weber (Forest Whitaker) mendatanginya. Ia menawari Louise membantu AS memecahkan impase komunikasi dengan makhluk asing, penghuni benda asing. Louise menyambut baik tawaran kerjasama dengan syarat: menghadapkannya langsung dengan makhluk asing tersebut. Kolonel Weber menolak hingga akhirnya tiada pilihan lain selain menjemput Louise di kediamannya untuk menuju lokasi benda asing. Louis si ahli bahasa berduet dengan ilmuwan (fisikawan, matematikawan) Ian Donnelly (Jeremy Renner).
Di kamp militer AS, di Montana, di lokasi pendaratan benda asing, ratusan personel tentara berkelimun dengan perangkat lengkap. Sepasukan ilmuwan dan ahli bahasa lain siap membantu Ian dan Louise menjalin komunikasi dengan makhluk asing. Aksi serupa, ternyata juga dilakukan 12 negara lain yang kedatangan “tamu asing”, termasuk Cina. Semua negara menjalin komunikasi melalui layar kaca untuk memperbarui informasi yang diperoleh. Sadar dunia dikejar waktu, Louise dan Ian langsung bertugas untuk berhadapan dengan makhluk asing. Perangkat baju khusus dikenakan dan keduanya siap berhadapan dengan para alien. Di hadapan dua alien yang diterungku serupa layar putih, Louise kembali berimaji. Seperti mendapat bayangan masa lalu tentang hidup anaknya.
Membaca Penanda
Gagal pada kesempatan pertama, Louise dan Ian kembali menemui alien yang tinggi besar berkaki tujuh tersebut. Kali ini Louise nekat: ia singkap baju khusus pelindung radiasi dan mencecah layar yang menyalut alien. Aksinya ditiru Ian dan keduanya mulai berkomunikasi dengan heptapod, sebutan dua alien itu. Sentuhan ke partisi itu disambut heptapod dengan simbol lingkaran berpola khusus. Ini langkah maju. Komunikasi mulai terjalin. Semua ilmuwan mulai menerka dan meraba makna lingkaran berpola itu. Louise kembali ketamuan imaji, kenangan anaknya. Tapi kini Louise mulai merekayasa teori Triangle of Reference untuk menjala makna.
Louise menerakan kata L-O-U-I-S-E pada selembar kertas begitu juga Ian menuliskan I-A-N pada kertas lain yang mereka pegang masing-masing. Kata itu menjadi simbol (symbol) atas acuan (referent) diri mereka masing-masing. Melalui simbol dan acuan itu, alien yang kini diberi nama Costello dan Abbott bisa menangkap gagasan (thought of reference) yang sama: identitas diri. Benar saja, Abbott dan Costello, masing-masing melempar simbol lingkaran berpola beda. Dari sini, Louise mulai mengenalkan aneka kata untuk memperkaya perbendaharaan kosakata alien. Langkah memperkenalkan bahasa manusia sempat ditentang Weber yang menganggap bisa membahayakan ras manusia karena para alien bisa makin pintar.
Langkah maju komunikasi ini terus berlanjut hingga Louise perlahan mulai menemukan pola aksara alien. Louise dan Ian mulai memberanikan diri menanyakan tujuan kedatangan alien. Mereka kembali menerakan simbol melingkar berpola yang terbaca “menawarkan senjata”. Terjemahan lain rupanya ditangkap Cina yang menerjemahkan simbol alien sebagai "menggunakan senjata". Cina panik dan memutus kontak dengan negara lain seturut kemudian menyiapkan senjata lengkap untuk melakukan penyerangan kepada alien. Tapi Louise menafsirkan “senjata” sebagai “alat”/”hadiah” atau “teknologi”. Artinya, para alien menawarkan teknologi. Tapi prasangka kadung menggelayut di pikiran banyak orang.
Abbot Sekarat
Sejumlah tentara yang termakan provokasi perang melawan alien coba meledakkan “kapal” alien itu. Tapi Louise dan Ian, yang belum engah dengan rencana para tentara itu, kembali berkomunikasi dengan Abbott dan Costello. Tapi Louise merasa ada yang tak beres dari gelagat para alien. Benar saja, sebelum ledakan pecah, Abbott melempar Louise dan Ian keluar kapal supaya terhindar dari ledakan. Ian dan Louise pingsan. Louise kembali berimaji tentang anaknya. Dari imajinya, Louise menduga simbol-simbol alien itu berkaitan dengan konsep waktu. Para alien ingin berbagi pengetahuan dengan manusia tentang konsep waktu ini. Sadar akan temuan ini, Louise kembali ke kapal para alien.
Di sana, Louise mendapat kabar dari Costello bahwa Abbott sekarat. Di tengah persiapan Cina menyerang kapal alien yang diikuti oleh negara lain termasuk AS, Louise dituntut segera memecah kode para alien. Akhirnya, Costello menjelaskan, sebenarnya, imaji Louise adalah bayangan masa depan Louise. Saat bertemu dengan Costello itu, Louise belum punya pasangan dan anak. Semua imajinya adalah masa depan yang akan terjadi. Costello berharap dengan memberikan bantuan kepada manusia, mereka juga akan dibantu dalam kurun 3.000 tahun dari sekarang. Dengan begitu, Louise sebenarnya sudah mampu memecahkan kode alien jika saja ia cepat sadar akan kemampuannya melihat masa depan.