致力于光学神经芯片项目的国防部高级研究计划局研究员艾玛是一名优秀的飞行员，但她早年因为一次飞机失事而拒绝进入驾驶舱，但这也激发了她用意念设计和操作飞机。当她和四名因残疾退役的飞行员同伴对他们的科研项目进行飞行测试时，她发现飞机模型正在与空中的一种未知生物战斗。与此同时，艾玛的父亲本在天文台发现了三块坠向地球的陨石。根据陨石碎片的成分分析，不明生物是来自火星的拉尔加。这时，三个陨石坠落点上空出现了一架拉尔加盘旋。它们不仅喷射火焰和电流，还会释放有毒物质，给许多城市造成破坏。眼看家园危在旦夕，艾玛决定将自己的科研成果投入实战。为此，她来到空军基地改造一架真正的作战飞机。一直对她的研究项目嗤之以鼻的本，决定给予她全力支持，鼓励她克服内心的恐惧。作为一名前飞行员，他亲自上阵，先是在空中与拉尔加战斗，然后他发现了拉尔加怕冷的弱点，最后和女儿联手消灭了拉尔加。