Elio, bocah penggemar luar angkasa dengan imajinasi tanpa batas, tiba-tiba terlibat dalam petualangan kosmik tak terduga. Di tengah pertemuan dengan makhluk-makhluk asing dan krisis antargalaksi, ia perlahan menemukan siapa dirinya yang sesungguhnya.
Elio Solis tumbuh sebagai anak pendiam, sering merasa sendirian setelah orangtuanya meninggal. Ia tinggal bersama bibinya, Mayor Olga Solis, seorang perempuan tangguh dari militer. Olga punya hati besar, tapi cara kerasnya membuat Elio merasa tidak benar-benar dimengerti.
Suatu hari Olga mengajaknya ke museum dirgantara. Saat kebanyakan anak terpana melihat roket dan satelit, mata Elio justru tertuju pada Voyager 1—pesawat kecil yang dikirim manusia menembus gelapnya kosmos. Ia berdiri lama di depan replika itu, membayangkan ada makhluk di ujung sana yang membaca pesan manusia. Sejak saat itu, langit malam bukan lagi sekadar pemandangan; itu jadi jendela menuju rumah yang lebih luas.
Tahun demi tahun, obsesinya makin kuat. Hampir setiap malam ia menenteng radio rakitannya ke pantai, menatap bintang, berharap “diculik” alien. Anak-anak sebayanya menertawakan, bahkan mengolok-oloknya. Dua bocah, Bryce dan Caleb, sempat memukulnya sampai ia cedera mata. Dari rumah sakit, Olga menjemputnya dengan raut letih.
Di dalam hati Olga menyayanginya, tapi Elio justru menuduh bibinya menyerah pada impiannya menjadi astronot hanya karena harus mengurus dirinya. Olga semakin sulit menemukan cara meraih hati keponakan yang terus merasa ditolak.
Suatu malam, Elio menyelinap ke ruang kontrol pangkalan militer tempat Olga bekerja. Ada ilmuwan eksentrik bernama Gunther Melmac yang baru saja menangkap sinyal samar dari luar angkasa. Elio yang ditinggal sendirian menatap layar, dan dengan polos mengetik pesan singkat: “Okay, bye, I love you.”
Pesan itu terkirim. Seisi pangkalan gelap gulita, sistem komputernya rusak. Olga murka, tapi tak menyadari: kata-kata sederhana Elio sudah menembus kosmos.
Beberapa hari kemudian, anomali terjadi. Semua komputer, bahkan ponsel, memunculkan tulisan aneh: “Bring us your leader, please.”
Olga mengirim Elio ke kamp musim panas untuk mengubah kebiasaan anehnya. Namun di sana justru ia bertemu lagi dengan Bryce dan Caleb. Saat keduanya hendak mengeroyoknya, tiba-tiba waktu berhenti. Udara membeku, cahaya bulan retak-retak, dan dari langit terbuka portal bercahaya.
Tubuh Elio terangkat perlahan. Alih-alih ketakutan, matanya berbinar—momen yang ia tunggu sejak lama. Ia pun hilang ditelan cahaya, di depan musuh-musuhnya yang membeku tak berdaya.
Ia terbangun di ruang kosmik penuh warna yang disebut Communiverse—pusat pertemuan ratusan ras galaksi. Tubuh mungilnya hampir runtuh oleh tekanan dan suhu asing, hingga makhluk cair cerdas bernama OOOOO menolong, memberinya cakram pengatur gravitasi.
Di hadapan duta-duta alien seperti Questa, Helix, dan Tegmen, Elio diperlakukan bak pemimpin Bumi. Pesan polosnya salah ditafsir: mereka kira bocah ini yang mengirim Voyager, sekaligus pemegang mandat seluruh umat manusia.
Suasana damai buyar saat muncul Lord Grigon, tiran raksasa berselubung zirah hidup. Ia menuntut bergabung, tapi jelas berbahaya. Para duta menolak, dan Grigon mengancam akan kembali dengan peperangan.
Elio, meski gentar, menantang dirinya sendiri: ia ingin coba bernegosiasi. Luka di matanya ia jadikan simbol “bekas pertempuran”. Dengan polos tapi nekat, ia mencoba jadi diplomat sungguhan.
Namun negosiasi gagal. Grigon murka, melempar Elio ke penjara kapal. Di situlah ia bertemu Glordon, anak Grigon yang berbentuk seperti tardigrade raksasa, lembut dan polos. Berbeda dengan ayahnya, Glordon haus kasih sayang. Mereka berteman, bahkan bekerja sama kabur. Saat harus bersembunyi dari lava, Elio sampai masuk ke mulut Glordon untuk selamat. Dari situlah ikatan mereka kian erat.
Kembali ke Communiverse, Elio menggunakan Glordon sebagai “sandera mainan”, menggoda dengan gelitikan agar Grigon menyerah. Semua gembira, bahkan hampir menobatkannya sebagai duta resmi Bumi. Namun Glordon menangis—ia tak mau kembali jadi mesin perang.
Elio pun nekat: membuat klon Glordon agar yang asli bisa bebas. Tapi tipuannya terbongkar. Grigon murka, menghancurkan klon, lalu menyerbu Communiverse. Para duta ditawan, dan Glordon terlempar ke Bumi lewat portal. Elio diusir, dianggap pembohong.
Elio terdampar di pantai, merasa gagal. Tapi Olga menemukan dirinya. Untuk pertama kali, mereka jujur. Olga mengaku bahwa meski keras, ia selalu takut kehilangan Elio; ia memang menyerahkan mimpinya, tapi bukan karena menyesal, melainkan karena cinta.
Mereka berpelukan. Rasa asing yang lama memisahkan lenyap. Olga kini bukan sekadar wali—ia benar-benar rumah bagi Elio.
Ketika tahu kapal Glordon jatuh di pangkalan militer, Olga dan Elio menyelinap masuk, meluncur kembali ke luar angkasa. Perjalanan berbahaya: mereka hampir hancur di sabuk puing. Elio meminta bantuan Bryce lewat radio. Anehnya, bocah yang dulu mengejeknya kini membantu. Dengan koordinasi Gunther Melmac, mereka selamat menembus medan puing.
Mereka tiba di Communiverse yang hancur. Elio menyeret Glordon sekarat ke hadapan Grigon. Melihat putranya sekarat, Grigon hancur. Ia merobek zirahnya, menampakkan wujud asli: rapuh, cacing besar yang hanya seorang ayah putus asa. Ia membungkus Glordon dalam jaring lembut, menyelamatkan nyawanya.
Glordon mengaku tak ingin jadi tiran. Grigon dengan lirih berkata ia tahu sejak lama, dan tetap mencintainya. Semua tawanan dibebaskan.
Questa lalu menyematkan medali pada Elio. Tapi ia menolak. Ia sadar tempatnya adalah di bumi, bersama Olga. “Ini bukan selamat tinggal,” katanya, “hanya belum waktunya.”
Glordon memeluknya erat. Dua sahabat beda dunia itu saling menyatakan kasih sayang.
Elio dan Olga kembali. Di kamp, di pangkalan, semua orang menyaksikan pesawat bercahaya mendarat. Untuk pertama kali, Elio berdiri tanpa merasa asing—ia bagian dari dunia ini. Olga di sampingnya, langit di atasnya, dan sahabat kosmik di luar sana.
Kapal Communiverse pergi, meninggalkan jejak cahaya indah. Elio menatapnya, bukan dengan kehilangan, melainkan dengan janji bahwa persahabatan tak mengenal jarak bintang.
Mid-credit scene: Elio dan Bryce kini sahabat. Dengan radio ham, mereka tersambung lagi dengan Glordon. Suara tawa terdengar bercampur dengan dengung kosmos.
Post-credit scene: seekor kadal mengetik emoji kadal di ponsel—teaser film Pixar berikutnya, Hoppers.