Un grupo de supervivientes intenta evitar las batallas de la Tercera Guerra Mundial. Se guarecen en un laboratorio escondido en el subsuelo, pero quedarán atrapados por un alud de ácido. Pronto se darán cuenta que no están solos, un horrible ser mutado con ansia de sangre les persigue.

Una noche, cerca de su casa, en Indiana, Roy Neary (Richard Dreyfuss) observa en el cielo unos misteriosos objetos voladores. Obsesionado por comprender lo que ha visto, se distancia de su esposa (Teri Garr). Neary encuentra apoyo en Jillian Guiler (Melinda Dillon), que también fue testigo de esas visiones nocturnas. Juntos buscan una respuesta a ese misterio que ha alterado sus vidas. Al mismo tiempo, un nutrido grupo de científicos internacionales, bajo la dirección de Claude Lacombe (François Truffaut), empieza a investigar las apariciones de OVNIS y otros extraños fenómenos.