致力于光學(xué)神經(jīng)芯片項(xiàng)目的國防部高級研究計(jì)劃局研究員艾瑪曾是一名優(yōu)秀的飛行員,但因?yàn)樵缒觊g的一次墜機(jī)事件導(dǎo)致她抗拒進(jìn)入駕駛艙,但同時也激發(fā)她設(shè)計(jì)利用思維操縱飛機(jī)的靈感。當(dāng)她和四位因傷殘退役的飛行員同事對他們的科研項(xiàng)目進(jìn)行飛行試驗(yàn)時,發(fā)現(xiàn)飛機(jī)模型與一頭不明生物在空中纏斗。與此同時,艾瑪?shù)母赣H本在天文臺發(fā)現(xiàn)三個隕石墜落到地球,根據(jù)隕石碎片的成分分析,不明生物是來源于火星的拉爾加。此時,三個隕石墜落點(diǎn)的上空各有一頭拉爾加盤旋,它們不僅噴射火焰和電流,還釋放有毒物質(zhì),多座城市遭受破壞。眼看家園危在旦夕,艾瑪決定將她的科研成果投入實(shí)戰(zhàn),為此她來到空軍基地,對真正的戰(zhàn)斗飛機(jī)進(jìn)行改造。一向?qū)λ目蒲许?xiàng)目嗤之以鼻的本此時決定全力支持女兒,并鼓勵女兒克服內(nèi)心恐懼。身為前飛行員的他親自披掛上陣,首先與拉爾加在空中交戰(zhàn),隨后他又發(fā)現(xiàn)拉爾加懼怕寒冷的弱點(diǎn),最終與女兒攜手將拉爾加消滅。