Natten til den 4. juli 1978 i Fort Lauderdale, Florida, går den 12-årige David Freeman gennem skoven for at hente sin 8-årige lillebror, Jeff, hos en ven, da han ved et uheld falder ned i en kløft og bliver bevidstløs. Da han kommer til sig selv igen, opdager han, at der er gået otte år, og at det nu er 1986. Politiet er chokeret over at se, at David passer nøjagtig til det samme billede på en plakat med forsvundne børn, og at han ikke er blevet ældre overhovedet. David bliver genforenet med sine gamle forældre og den nu 16-årige Jeff.
I mellemtiden styrter et fremmed rumskib ned gennem elkabler og bliver straks fanget af NASA. David bliver bragt til hospitalet for at blive testet, hvor hans hjernebølger afslører billeder af rumskibet. Dr. Louis Faraday, som har studeret det siden dets ankomst, overtaler David til at komme til et NASA-forskningsanlæg i blot 48 timer til ekstra tests og lover ham, at de kan hjælpe ham med at finde ud af sandheden om, hvad der skete med ham. Der opdager Dr. Faraday, at Davids hjerne er fyldt med udenjordiske tekniske manualer og stjernekort, der dækker store dele af galaksen, som langt overstiger NASA’s forskning. Det fortæller forskerne, at han blev bragt til en planet kaldet Phaelon, 560 lysår væk, på lidt over 2,2 timer. De indser, at han har oplevet en alvorlig tidsudvidelse som følge af, at han har rejst hurtigere end lysets hastighed, hvilket forklarer, hvorfor der er gået otte år på Jorden, men ikke for ham. Han er ude af stand til at forstå, hvad Dr. Faraday fortæller ham, og flygter fra rummet, hvilket får Dr. Faraday til at beslutte at holde David indespærret for at afslutte sin undersøgelse, hvilket alvorligt bryder hans 48-timers løfte.
Den næste morgen, efter en telepatisk kommunikation fra rumskibet, går David hemmeligt om bord på det og møder dets robotkommandør, “Trimaxion Drone Ship” (eller “Max” forkortet), som refererer til David som “Navigator”. Efter at de er flygtet fra anlægget, fortæller Max David, at hans mission var at rejse rundt i galaksen, indsamle biologiske prøver, bringe dem til Phaelon til analyse og derefter returnere dem til deres hjem. Phaelons videnskabsmænd har opdaget, at mennesker kun bruger 10 % af deres hjerne, og som et eksperiment fyldte de resten af Davids hjerne med diverse informationer. Dette omfatter alle de stjernekort, som Phaelons astronomer har fundet, hvoraf nogle blev vist til NASA-forskerne under Davids afhøring. Max sendte ham derefter tilbage til Jorden, men tog ham ikke med tilbage til sin egen tid, da han havde fastslået, at et menneske sandsynligvis ikke ville overleve en rejse tilbage i tiden. Inden Max forlod Jorden, styrtede rumskibet ned ved et uheld, hvorved alle computerens stjernediagrammer og data blev slettet. Derfor har han brug for oplysningerne i Davids hjerne for at vende hjem.
Mens Max programmerer rumskibet til en tankeoverførsel, får David vist de andre tilbageværende fremmede eksemplarer om bord og knytter bånd med en “Puckmaren”, et lille flagermuslignende væsen, der er den sidste af sin art, efter at en komet har ødelagt dens planet. Max udfører hjerneoverførslen på David for at genvinde stjernekortene, men i processen får han også menneskelige følelsesmæssige egenskaber, hvilket resulterer i, at Max opfører sig excentrisk og laver fjollede grin. Han og David begynder at skændes, og deres skuespil udløser flere UFO-rapporter i Tokyo og USA. I mellemtiden kontakter NASA-praktikanten Carolyn McAdams, der er blevet venner med David, Davids familie og fortæller dem om hans flugt i rumskibet; som følge heraf får Dr. Faraday dem spærret inde i huset, og Carolyn bliver sendt tilbage til anlægget.
Da rumskibet stopper ved en tankstation i Florida Keys, ringer David til Jeff og beder ham sende et signal for at lokalisere deres nye hjem, og Jeff affyrer fyrværkeri på taget. David og Max ankommer til huset, men NASA-agenter, der har fulgt rumskibets alle bevægelser, når frem før dem. Da han frygter, at han vil blive institutionaliseret på livstid, hvis han bliver i 1986, beordrer han Max til at sende ham tilbage til 1978. Max advarer om, at dette kan fordampe David, men David accepterer risikoen. Efter rejsen tilbage i tiden vågner han op i kløften, går hjem og finder alting, som han forlod det. Under fejringen af den fjerde juli bliver Jeff overrasket over at se Puckmaren i Davids rygsæk; David beder ham om at holde den hemmelig, mens Max flyver hjem over den fyrværkeribelyste himmel og bemærker “Vi ses senere, navigatør!”.