В разгар Культурной революции 1967 года молодая женщина, изучавшая астрофизику, оказывается в эпицентре политических бурь. Её отец, уважаемый профессор, погиб от рук хунвэйбинов, что автоматически делает саму девушку классовым врагом. Несмотря на это, её направляют работать в засекреченный научный комплекс, спрятанный в бескрайних степях Внутренней Монголии. Там группа исследователей пытается установить контакт с инопланетными цивилизациями, отправляя в космос закодированные сообщения.
Спустя десятилетия, в 2024 году, мир науки потрясает череда необъяснимых событий. Коллайдеры по всей планете внезапно начинают выдавать аномальные результаты, противоречащие фундаментальным физическим принципам. Параллельно происходит волна странных самоубийств среди учёных. Лондонский детектив, расследующий эти случаи, сосредотачивается на студентах оксфордского профессора, которая свела счёты с жизнью.
Одна из её учениц, специализирующаяся на создании нановолокон, начинает испытывать галлюцинации - перед её глазами постоянно возникают цифры обратного отсчёта. Другая студентка забирает у матери погибшей профессора необычный шлем виртуальной реальности. Надев его, она погружается в компьютерную игру, где от игрока требуется спасти целую цивилизацию, решая знаменитую задачу трёх тел - сложнейшую астрофизическую проблему, связанную с хаотическим движением трёх светил вокруг планеты.