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 бескрайних 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. Мир науки потрясён. Крупнейшие ускорители частиц по всей планете один за другим выдают аномальные данные, ставящие под сомнение фундаментальные физические принципы. Эта тревожная цепь событий совпадает с чередой необъяснимых смертей среди исследователей. Расследование поручено детективу из Лондона. Он погружается в жизнь Оксфорда, скрупулёзно изучая окружение одной из учёных, ушедшей из жизни при трагических обстоятельствах.
Среди её учениц — талантливая разработчица, работающая с нановолокнами. Её преследует навязчивая галлюцинация: перед глазами непрерывно мелькают цифры, ведущие обратный отсчёт. Вторая же девушка, проникнув в дом покойной, забирает странный артефакт — усовершенствованный шлем виртуальной реальности. Надев его, она оказывается внутри компьютерной симуляции. Игровая вселенная балансирует на грани катастрофы из-за хаотичного движения трёх солнц вокруг планеты. Единственный шанс спасти местную цивилизацию — разгадать головоломку этой нестабильной системы, известную как задача трёх тел.