Dr. J. Allen Hynek, een briljante maar ondergewaardeerde universiteitsprofessor, wordt gerekruteerd door de Amerikaanse luchtmacht als speerpunt voor een geheime operatie genaamd Project Blue Book. Samen met zijn partner, de luchtmacht kapitein Michael Quinn, wordt hij opgeroepen om UFO-waarnemingen door het hele land te onderzoeken en de wetenschap te gebruiken om te ontdekken wat er werkelijk is gebeurd. Wanneer sommige ontmoetingen echter niet kunnen worden verklaard en zaken niet worden geopend, begint Hynek te vermoeden dat hij door de regering in een grote samenzwering is ondergedompeld om de waarheid te verdoezelen.