Ellie Arroway, brillante astronome, rêve depuis toujours d'entrer en contact avec une intelligence extra-terrestre. Elle capte un jour, après des années de recherches, un signal codé provenant apparemment de l'étoile Véga. Ces messages codés sont en fait des plans de construction d'un vaisseau spatial. Une fois l'appareil fabriqué, sous les yeux du monde entier, Ellie embarque seule...

George est un Américain d'origine modeste, affecté d'un "don" de voyance qui pèse sur lui comme une malédiction. Marie, journaliste française, est confrontée à une expérience de mort imminente, et en a été durablement bouleversée. Et quand Marcus, un jeune garçon de Londres, perd l'être qui lui était le plus cher et le plus indispensable, il se met désespérément en quête de réponses à ses interrogations. George, Marie et Marcus sont guidés par le même besoin de savoir, la même quête. Leurs destinées vont finir par se croiser pour tenter de répondre au mystère de l'Au-delà.