Louise Banks se remémore les années passées auprès de sa fille, morte à l'adolescence d'une maladie incurable. Pendant un de ses cours, Louise, professeure spécialisée en linguistique, apprend en même temps que ses élèves que des vaisseaux spatiaux se sont approchés de la Terre. Les intentions, la technologie et le langage des extraterrestres étant inconnus, Louise, assistée par le physicien Ian Donnelly, est chargée de tenter de communiquer avec eux. 
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