Quando seres interplanetários deixam marcas na Terra, a Dra. Louise Banks (Amy Adams), uma linguista especialista no assunto, é procurada por militares para traduzir os sinais e desvendar se os alienígenas representam uma ameaça ou não. No entanto, a resposta para todas as perguntas e mistérios pode ameaçar a vida de Louise e a existência de toda a humanidade.
Ann Burden (Margot Robbie) sobrevive a uma guerra nuclear em uma pequena cidade norte-americana. Ela acredita ser a única humana na Terra, até encontrar um cientista procurando por sobreviventes. A relação entre eles fica frágil quando entra em cena outro sobrevivente e os dois homens passam a lutar pelo afeto de Ann, seguindo seus instintos naturais e primitivos.