Сюжет разворачивается в 1950-х годах и сосредотачивается на выдающемся астрономе Джозефе Аллене Хайнеке, который был нанят руководством Военно-воздушных сил США для того, чтобы возглавить тайный правительственный проект «Синяя книга». Его суть заключается в исследовании сообщений о предполагаемых столкновениях с НЛО и связанными с этим событиями. Расследуя множество загадочных случаев, Хайнек пытается дать каждому из них научное объяснение, но постепенно понимает, что не все странности можно связать с природными явлениями…