В 1967 году молодая женщина, изучающая астрофизику, оказывается в эпицентре политических репрессий. Её отец, известный профессор, погибает от рук хунвэйбинов, а сама она, теперь считающаяся "классовым врагом", получает назначение в засекреченный исследовательский комплекс во Внутренней Монголии. Там группа учёных в условиях строжайшей секретности работает над проектом по установлению контакта с гипотетическими внеземными цивилизациями, пытаясь отправить сигнал в космическую бездну.
Наши дни, 2024 год. В научном мире царит смятение: эксперименты на крупнейших ускорителях частиц по всему миру стабильно дают аномальные результаты, бросая вызов фундаментальным физическим законам. Параллельно происходит череда необъяснимых смертей среди ведущих исследователей, оформляемых как самоубийства. Расследованием этих инцидентов занимается детектив из Лондона. Его внимание привлекают студенты и коллеги одной из погибших — талантливой сотрудницы Оксфордского университета. Одна из её подопечных, работающая в области создания нановолокон, начинает страдать от навязчивых видений — перед её глазами постоянно возникают цифры, ведущие обратный отсчёт. Другая девушка, проникнув в дом матери умершей, забирает странный, сложно устроенный шлем виртуальной реальности. Надев его, она погружается в симуляцию, где перед ней стоит задача спасти целую цивилизацию от неминуемой гибели. Ключом к спасению становится решение знаменитой задачи трёх тел — вычисление стабильной траектории для планеты, вращающейся в системе трёх солнц.