O filme aborda uma maciça invasão alienígena na Terra, onde um imenso objeto com um quarto do tamanho da Lua é identificado na órbita do nosso planeta. Logo em seguida, todas as emissoras de TV começam a transmitir com grandes falhas, como interferências, chuviscos e distorções. O operador de TV a cabo, David Levinson (Jeff Goldblum) detecta um estranho sinal no sistema de satélites terrestre. Enquanto isso, em Washington, o presidente Thomas J. Withmore (Bill Pullman) reúne-se com o General Grey (Robert Loggia), o Secretário de Defesa dos Estados Unidos e a assessora de imprensa, Constance Spano (Margaret Colin), e inicialmente concordam que o objeto seja um cometa ou um meteoro. O Serviço Secreto dos Estados Unidos informa que o objeto tinha se colocado na órbita da Terra, e uma parte dele havia se "quebrado" em 36 pedaços, que embora fossem pequenos em relação ao corpo inicial, tinham mais de vinte quilômetros de diâmetro. Estes objetos desconhecidos rapidamente começam a adentrar na atmosfera e aparecem em algumas regiões da Terra, como no Deserto Setentrional Iraquiano, na Costa da Califórnia, na cidade de Novosibirsk, Rússia e outras localidades. Logo as 36 naves começam a se posicionar sobre importantes edifícios das grandes metrópoles do mundo, como Nova Iorque (Empire State Building), Washington, DC (Casa Branca), Los Angeles (US Bank Tower), Nova Deli (Taj Mahal), Paris (Torre Eiffel), Londres (Big Ben), Moscou (Catedral de São Basílio), Berlim (Torre Alex), Tóquio (Dieta Nacional), Roma (Basílica de São Pedro), Jerusalém (Cúpula da Rocha). O Capitão Hiller (Will Smith) é chamado para trabalhar no meio do feriado, devido ao aparecimento das espaçonaves. David liga para Constance, que era sua antiga namorada, pedindo ajuda, mas ela o ignora. Então, procura a ajuda do pai, Julius Levinson (Judd Hirsch), para ir até Washington conversar com o presidente. Já em Washington, David telefona para o número particular de Constance e consegue acesso a Casa Branca. Enquanto isso, a Força Aérea dos Estados Unidos é chamada para uma missão de reconhecimento e boas-vindas a nave que paira sobre Washington. Apesar das desavenças antigas que tinha com o presidente-Por achar que tinha um caso com Constance-, David consegue avisá-lo de que os ETs estavam se preparando para o ataque, e este ordena a evacuação das cidades atingidas. Neste mesmo momento, os alienígenas respondem às mensagens de boas-vindas, destruindo os helicópteros da Força Aérea. Os alienígenas lançam em sequência um ataque sobre os principais edifícios das cidades, destruindo-as totalmente. O presidente, David, Constance e praticamente todos conseguem sair de Washington a tempo, antes que a cidade fosse destruída. Em Los Angeles, Jasmine Dubrow (Vivica A. Fox), esposa de Hiller, seu filho Dylan e seu cão Boomer, conseguem se livrar da explosão entrando num abrigo para pedreiros dentro de um túnel. Entretanto, a Primeira-dama Marilyn Whitmore não consegue sair a tempo e é atingida pela explosão. A 3 de Julho, uma contraofensiva aérea é lançada contra as naves destruidoras sem sucesso, devido ao fato de estas possuírem escudos de proteção. Mas Hiller consegue se salvar e leva um dos alienígenas para o Presidente. Com a notícia de que o Comando de Defesa Aérea foi destruído, matando o vice-presidente e todos os senadores, o Secretário de Defesa sugere um contra-ataque nuclear. Ocorre uma grande confusão, que culmina com a descoberta que a nave que caiu em Roswell em 1947 era, na verdade, um Caça alienígena do mesmo exército dos invasores. Então, todos são levados à Área 51, a base militar mais secreta do planeta. O alienígena capturado por Hiller é levado para estudos na mesma base e, durante esta, ataca os cientistas e lança um ataque psicótico contra o Dr. Okun (Brent Spiner). Quando questionado pelo presidente sobre os motivos de estar invadindo a Terra, lança um novo ataque contra o presidente. Os militares matam o alienígena a tiros. O presidente, então, decide lançar um contra-ataque nuclear, aviões b-2 disparam um míssil nuclear contra a nave em Houston, porém, este também falha, devido aos escudos das naves. Enquanto isso, Jasmine e alguns outros sobreviventes, incluindo a primeira-dama, vão para a base militar de El Toro e a veem destruída. Hiller, entretanto, chega à base e consegue levar os sobreviventes para a Área 51. O presidente fica feliz em rever sua mulher, porém descobre que ela tem uma hemorragia interna incurável e acaba morrendo. A 4 de Julho, o Dia da Independência dos Estados Unidos, David consegue elaborar um vírus de computador capaz de desativar os escudos das naves. Ele e Hiller usam a nave capturada nos anos 40 para irem até a nave-mãe alienígena, que se encontra na órbita terrestre. De lá, eles lançam no sistema alienígena o vírus, que desativa os escudos das naves e permite que os exércitos do mundo todo ataquem com sucesso as naves alienígenas. O exército que é enviado para destruir a nave que pairava sobre a Área 51 falha, porém, Russel Case (Randy Quaid), após se despedir de seus filhos, lança seu avião contra a arma principal da nave e consegue destruí-la. Logo depois, David e Hiller disparam um míssil nuclear no cockpit da nave-mãe e a destroem. Toda a civilização da Terra se alegra pelos exércitos terem destruído os alienígenas, e, na cena final, os principais personagens do filme se reúnem para ver os destroços da nave-mãe adentrando à atmosfera.