В разгар Культурной революции 1967 года молодая женщина, посвятившая себя астрофизике, 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 в засекреченный научный комплекс, скрытый в бескрайних степях Внутренней Монголии. Там группа исследователей пытается установить контакт с инопланетными цивилизациями, отправляя в космос закодированные сообщения.

Современный Лондон, 2024 год. Научное сообщество потрясено чередой странных событий. Коллайдеры по всему миру фиксируют аномалии, противоречащие фундаментальным физическим принципам. Одновременно происходит цепь необъяснимых смертей среди учёных. Расследованием занимается опытный детектив из Скотланд-Ярда, особое внимание уделяющий студентам оксфордского профессора, покончившей с собой. Одна из её подопечных, специализирующаяся на создании нановолокон, начинает испытывать галлюцинации - перед её глазами возникают цифры обратного отсчёта. Другая студентка забирает у матери погибшей таинственный шлем виртуальной реальности. Надев его, она погружается в компьютерную игру, где от игрока требуется спасти гибнущую цивилизацию, решив знаменитую задачу трёх тел - сложнейшую астрофизическую проблему, связанную с хаотическим движением трёх светил вокруг планеты.