Natten till den 4 juli 1978 i Fort Lauderdale, Florida, går den 12-årige David Freeman genom skogen för att hämta sin 8-årige lillebror Jeff från en väns hus när han av misstag faller ner i en ravin och blir medvetslös. När han vaknar upp upptäcker han att åtta år har gått och att det nu är 1986. Polisen är chockad över att se att David passar exakt på samma foto som på en affisch för försvunna barn, och att han inte har åldrats alls. David återförenas med sina åldrade föräldrar och den nu 16-årige Jeff.
Under tiden kraschar ett utomjordiskt rymdskepp genom kraftledningar och fångas genast upp av NASA. David förs till sjukhuset för tester, där hans hjärnvågor avslöjar bilder av rymdskeppet. Dr Louis Faraday, som har studerat det sedan det anlände, övertalar David att komma till en NASA-forskningsanläggning i bara 48 timmar för extra tester och lovar honom att de kan hjälpa honom att få reda på sanningen om vad som hände med honom. Där upptäcker dr Faraday att Davids hjärna är fylld av utomjordiska tekniska manualer och stjärnkartor som täcker galaxens vidder som vida överstiger NASA:s forskning. Det berättar för forskarna att han fördes till en planet som heter Phaelon, 560 ljusår bort, på drygt 2,2 timmar. De inser att han har upplevt en kraftig tidsutvidgning till följd av att han har rest snabbare än ljusets hastighet, vilket förklarar varför åtta år har gått på jorden, men inte för honom. Han kan inte förstå vad dr Faraday berättar för honom och flyr från rummet, vilket får dr Faraday att besluta att hålla David instängd för att avsluta sin undersökning, vilket allvarligt bryter mot hans 48-timmarslöfte.
Nästföljande morgon, efter en telepatisk kommunikation från rymdskeppet, går David i hemlighet ombord på det och träffar dess robotbefälhavare, ”Trimaxion Drone Ship” (eller kort och gott ”Max”), som hänvisar till David som ”Navigator”. Efter att de flytt från anläggningen berättar Max för David att hans uppdrag var att resa runt i galaxen, samla in biologiska prover, ta dem till Phaelon för analys och sedan återföra dem till sina hem. Phaelons vetenskapsmän upptäckte att människor bara använder 10 procent av sin hjärna och som ett experiment fyllde de resten av Davids hjärna med diverse information. Detta inkluderar alla stjärnkartor som upptäckts av Phaelons astronomer, varav några visades för NASA-forskarna under Davids förhör. Max återförde honom sedan till jorden, men tog honom inte tillbaka till sin egen tid, eftersom han hade kommit fram till att en människa sannolikt inte skulle överleva en resa tillbaka i tiden. Innan Max lämnade jorden kraschade rymdskeppet av misstag och raderade alla stjärnkartor och data i datorn. Därför behöver han informationen i Davids hjärna för att kunna återvända hem.
Medan Max programmerar rymdskeppet för en sinnesöverföring får David se de andra återstående utomjordiska exemplar som finns ombord, och han knyter band med en ”Puckmaren”, en liten fladdermusliknande varelse som är den sista av sitt slag efter att en komet förstörde dess planet. Max utför sinnesöverföringen på David för att återerövra stjärnkartorna, men i processen får han också mänskliga känslomässiga attribut, vilket resulterar i att Max beter sig excentriskt och skrattar fånigt. Han och David börjar bråka och deras upptåg utlöser flera UFO-rapporter i Tokyo och USA. Under tiden kontaktar NASA-praktikanten Carolyn McAdams, som har blivit vän med David, Davids familj och berättar om hans flykt i rymdskeppet; som en följd av detta låter dr Faraday dem hållas instängda i huset och Carolyn skickas tillbaka till anläggningen.
När rymdskeppet stannar vid en bensinstation i Florida Keys ringer David till Jeff och ber honom skicka en signal för att lokalisera deras nya hem, och Jeff avfyrar fyrverkerier på taket. David och Max anländer till huset, men NASA-agenter, som har följt rymdskeppets alla rörelser, kommer dit först. Eftersom han fruktar att han skulle bli institutionaliserad på livstid om han stannar kvar i 1986, beordrar han Max att skicka tillbaka honom till 1978. Max varnar för att detta skulle kunna förånga David, men David accepterar risken. Efter resan tillbaka i tiden vaknar han upp i ravinen, går hem och finner allting som han lämnade det. Under firandet av den fjärde juli blir Jeff förvånad över att se Puckmaren i Davids ryggsäck; David säger åt honom att hålla den hemlig medan Max flyger hem över den fyrverkeriljusbelysta himlen och påpekar ”Vi ses senare, navigatör!”
.