Астрофизик штата Огайо, доктор Аллен Хайнек, завербован Воздушными Силами для работы в секретной программе по изучению НЛО под названием «Проект Синяя книга». В паре с капитаном Майклом Куинном они расследуют дело военного пилота, выжившего в воздушном бою с инопланетным объектом.

Доктор Хайнек и капитан Куинн расследуют дело в Западной Вирджинии. Женщина и двое ее детей стали свидетелями крушения летающей соусницы на территории их фермы и появления инопланетянина из ее горящих обломков.

В городке Луббок, штат Техас, происходит нечто невероятное. Множество жителей становятся свидетелями мистического летательного объекта в форме римской буквы V в ночном небе над их домами. Хайнек и Куинн приступают к расследованию этого массового случая.

Происходит странное столкновение неопознанного летающего объекта с коммерческим авиарейсом. Расследование приводит Хайнека и Куинна в городок в Алабаме. Здесь они обнаруживают секретную лабораторию, в которой работают бывшие нацистские ученые. Цели самой лаборатории кажутся очень странными…

Хайнек и Куинн обнаруживают цепочку таинственных улик, которая приводит их к новому делу. Они знакомятся с секретной группой людей, которые утверждают, что наблюдали странные огни в небе в авиа-боях во время Второй Мировой войны. Более того, они знают, как связаться с ними.

После того, как таинственные зеленые огоньки чуть не устраивают ядерную катастрофу во время испытаний нового оружия, Хайнек и Куинн приступают к расследованию произошедшего. У каждого из них есть своя теория, и им предстоит узнать, какая из них ближе всего к правде.

Скауты видят в лесу странный летающий корабль. После этого их вожатый исчезает, и Хайнек отправляется на его поиски в рамках проекта "Синяя книга". В это время Куинн оказывается задействован в сомнительной миссии генерала Хардинга.

Хайнек и Куинн расследуют запечатленную на кинопленку атаку НЛО на взвод американских военных. Они обнаруживают, что солдаты страдают не только от физических последствий войны, но и от психологических.

В штаб-квартире проекта "Синяя книга" появляется семейная пара. Мужчина утверждает, что его похищали инопланетяне, и он планирует держать Хайнека и Куинна в заложниках до тех пор, пока не узнает правду.

Вашингтон подвергается нападению НЛО. Хайнек и Куинн должны раскрыть истинную природу угрозы, пока не стало слишком поздно.