《牛仔和外星人》是一部融合西部片与科幻动作的影片，背景设定在1873年的美国西部。主角杰克·洛根在荒漠中醒来，完全失忆，手腕上仅有一个神秘金属装置。他来到附近小镇，因身份不明被当作逃犯追捕，却意外展现出惊人的战斗本能。

与此同时，外星飞船突袭小镇，掳走多名镇民，包括杰克在意的人。为了救回他们，杰克与神秘女子艾拉、上校多拉海德等人组成临时联盟，深入荒野追踪外星人。

他们发现，杰克的金属装置其实是外星武器，而他被掳的记忆正是击败敌人的关键。随着真相逐渐揭开，杰克不仅找回自己的过去，也意识到自己与外星人之间存在着意想不到的联系。

影片将西部枪战与外星科技结合，呈现出一场风格独特的生死对决。牛仔的勇气与外星人的威胁碰撞，最终在荒野中爆发一场决定人类命运的决战。