В 1967 году молодая женщина, изучающая астрофизику, оказывается в эпицентре политических бурь. Её отец, профессор, погиб от рук хунвэйбинов, а сама она теперь считается неблагонадёжной. Несмотря на это, её направляют в засекреченный исследовательский комплекс, спрятанный в степях Внутренней Монголии. Там группа учёных ведёт титаническую работу — пытается выйти на связь с иными мирами, отправив сигнал в бездну космоса.
Наши дни, 2024 год. В научном мире назревает тихая катастрофа. Данные с ускорителей частиц, разбросанных по разным странам, перестают укладываться в общепринятые теории. Физика, кажется, даёт трещину. Почти одновременно происходит череда странных смертей среди исследователей, каждый случай выглядит как добровольный уход. Расследовать эту цепь событий поручают детективу из Лондона. Он погружается в жизнь Оксфорда, пристально изучая окружение одной из погибших — сотрудницы университета.
Среди её учениц — талантливая разработчица, работающая с нановолокнами. Её реальность начинает искажаться: перед глазами возникают навязчивые цифры, ведущие обратный отсчёт. Другая девушка, также бывшая студентка, совершает необъяснимый поступок. Она навещает мать умершей и забирает у неё странный артефакт — сложный шлем, созданный для погружения в виртуальность. Надев его, она запускает игру невероятной реалистичности. Её цель — предотвратить гибель целой цивилизации, балансирующей на грани уничтожения из-за хаотического движения трёх солнц, освещающих их мир. Чтобы спасти его, предстоит решить головоломку, известную как задача трёх тел.