In der Nacht des 4. Juli 1978 geht der 12-jährige David Freeman in Fort Lauderdale, Florida, durch den Wald, um seinen 8-jährigen jüngeren Bruder Jeff vom Haus eines Freundes abzuholen, als er versehentlich in eine Schlucht fällt und bewusstlos wird. Als er wieder zu sich kommt, stellt er fest, dass acht Jahre vergangen sind und es jetzt 1986 ist. Die Polizei ist schockiert, als sie feststellt, dass David genau auf das Foto auf einem Vermisstenplakat passt und überhaupt nicht gealtert ist. David wird mit seinen gealterten Eltern und dem jetzt 16-jährigen Jeff wiedervereint.
In der Zwischenzeit stürzt ein außerirdisches Raumschiff durch Stromleitungen und wird prompt von der NASA aufgefangen. David wird für Tests ins Krankenhaus gebracht, wo seine Gehirnströme Bilder des Raumschiffs zeigen. Dr. Louis Faraday, der das Raumschiff seit seiner Ankunft untersucht hat, überredet David, für nur 48 Stunden zu zusätzlichen Tests in eine NASA-Forschungseinrichtung zu kommen, und verspricht ihm, dass sie ihm helfen können, die Wahrheit darüber zu erfahren, was mit ihm geschehen ist. Dort entdeckt Dr. Faraday, dass Davids Geist mit technischen Handbüchern und Sternenkarten von Außerirdischen gefüllt ist, die die Ausmaße der Galaxie weit über die Forschung der NASA hinaus abdecken. Er erzählt den Wissenschaftlern, dass er in etwas mehr als 2,2 Stunden zu einem 560 Lichtjahre entfernten Planeten namens Phaelon gebracht wurde. Sie stellen fest, dass er eine starke Zeitdilatation erfahren hat, weil er schneller als mit Lichtgeschwindigkeit gereist ist, was erklärt, warum auf der Erde acht Jahre vergangen sind, für ihn aber nicht. Er ist nicht in der Lage zu begreifen, was Dr. Faraday ihm sagt, und flieht aus dem Raum, was Dr. Faraday dazu veranlasst, David bis zum Ende seiner Untersuchung festzuhalten, womit er sein 48-Stunden-Versprechen bricht.
Am nächsten Morgen geht David nach einer telepathischen Mitteilung des Raumschiffs heimlich an Bord und trifft den Roboterkommandanten „Trimaxion Drone Ship“ (oder kurz „Max“), der David als „Navigator“ bezeichnet. Nachdem sie aus der Anlage entkommen sind, erzählt Max David, dass seine Mission darin bestand, durch die Galaxie zu reisen, biologische Proben zu sammeln, sie zur Analyse nach Phaelon zu bringen und sie dann in ihre Heimat zurückzubringen. Die Wissenschaftler von Phaelon haben herausgefunden, dass der Mensch nur 10 % seines Gehirns nutzt, und haben als Experiment den Rest von Davids Gehirn mit verschiedenen Informationen gefüllt. Dazu gehören alle von Phaelons Astronomen entdeckten Sternkarten, von denen einige den NASA-Wissenschaftlern während Davids Verhör gezeigt wurden. Max brachte ihn dann zur Erde zurück, nahm ihn aber nicht mit in seine eigene Zeit, da er feststellte, dass ein Mensch eine Reise in die Vergangenheit wahrscheinlich nicht überleben würde. Bevor er die Erde verließ, stürzte Max versehentlich mit dem Raumschiff ab und löschte alle Sternenkarten und Daten des Computers. Deshalb braucht er die Informationen in Davids Gehirn, um nach Hause zurückkehren zu können.
Während Max das Raumschiff für einen Gedankentransfer programmiert, werden David die anderen verbliebenen außerirdischen Exemplare an Bord gezeigt, und er freundet sich mit einem „Puckmaren“ an, einem winzigen fledermausartigen Wesen, das das letzte seiner Art ist, nachdem ein Komet seinen Planeten zerstört hat. Max führt den Gedankentransfer an David durch, um die Sternenkarten wiederzuerlangen, zieht sich dabei aber auch menschliche emotionale Eigenschaften zu, was dazu führt, dass Max sich exzentrisch verhält und alberne Lacher produziert. Er und David fangen an, sich zu streiten, und ihre Eskapaden lösen mehrere UFO-Meldungen in Tokio und den USA aus. In der Zwischenzeit nimmt die NASA-Praktikantin Carolyn McAdams, die sich mit David angefreundet hat, Kontakt zu Davids Familie auf und erzählt ihnen von seiner Flucht mit dem Raumschiff; daraufhin sperrt Dr. Faraday sie in das Haus ein, und Carolyn wird in die Einrichtung zurückgeschickt.
Als das Raumschiff an einer Tankstelle in den Florida Keys hält, ruft David Jeff an und bittet ihn, ein Signal zu senden, um ihr neues Zuhause zu lokalisieren, und Jeff zündet ein Feuerwerk auf dem Dach. David und Max erreichen das Haus, aber die NASA-Agenten, die jeden Schritt des Raumschiffs verfolgt haben, sind zuerst da. Da er befürchtet, dass er lebenslang in eine Anstalt eingewiesen wird, wenn er im Jahr 1986 bleibt, befiehlt er Max, ihn ins Jahr 1978 zurückzubringen. Max warnt ihn, dass dies David zerstören könnte, aber David nimmt das Risiko in Kauf. Nach der Reise in die Vergangenheit wacht er in der Schlucht auf, geht nach Hause und findet alles so vor, wie er es verlassen hat. Während der Feier zum vierten Juli ist Jeff überrascht, den Puckmaren in Davids Rucksack zu sehen; David sagt ihm, er solle ihn geheim halten, während Max über den von Feuerwerkskörpern erleuchteten Himmel nach Hause fliegt und bemerkt: „Bis später, Navigator!