テリー（ジュリアン・ムーア）が、9歳の一人息子サムを飛行機事故で失ってから14カ月。失意の日々を過ごす彼女の周りで、異変が静かに始まった。夫ジム（アンソニー・エドワーズ）と家族3人で撮った記念写真からはサムの姿だけが消えており、ジムは元々息子など存在しないと言う。精神科医マンス（ゲイリー・シニーズ）は、テリーは流産し、そのショックの余り想像上の息子を創り出したのだと説明する。すべてが妄想だと決めつけられ、慌てたテリーは、同じ飛行機事故で娘ローレンを失った元プロ・ホッケー選手のアッシュ（ドミニク・ウェスト）を訪ねる。最初は自分に娘などいないと言っていたアッシュだが、やがて記憶が戻る。その頃、テリーは国家安全保障局を名乗る男デイトン（ロバート・ウィズダム）たちに身柄を拘束されていた。アッシュは護送車両からテリーを逃がし、2人は警察からも国家機関からも追われる身となる。一方、ニューヨーク市警のポープ刑事（アルフレ・ウッダード）はこの事件に不審な匂いを感じ、独自にテリーの足取りを追っていた。しかし刑事は、不思議な力により、ものすごい勢いで空に飛ばされてしまう。実は黒幕は宇宙人の男（ライナス・ローチ）であり、彼が地球の親子の絆について実験するために、子供たちを拉致していたのだった。だがテリーが息子のことを飽くまでも忘れなかったことで、男の実験は失敗と見なされ、彼は宇宙に引き戻される。そしてサムやローレンを含む子供たちは、無事親元へと帰ってくるのだった。