В 1967 году молодая женщина, изучающая астрофизику, оказывается в эпицентре политических репрессий. Её отец, уважаемый профессор, погиб от рук хунвэйбинов, а сама она теперь считается неблагонадёжной. Несмотря на это, её направляют в засекреченный научный комплекс, спрятанный в бескрайних степях Внутренней Монголии. Там, в условиях строжайшей изоляции, группа исследователей пытается установить контакт с иными мирами, посылая сигналы в космическую пустоту.
Наши дни, 2024 год. Мир науки охвачен кризисом. Эксперименты на крупнейших ускорителях частиц по всему миру дают аномальные результаты, ставя под сомнение фундаментальные физические законы. Эта нестабильность сопровождается чередой странных смертей среди учёных, которые выглядят как самоубийства. Расследование поручают детективу из Лондона. Он погружается в жизнь Оксфорда, скрупулёзно изучая окружение одной из погибших исследовательниц.
Среди её учениц — талантливая разработчица, работающая с нановолокнами. Её начинает преследовать навязчивая галлюцинация: перед глазами постоянно мелькают цифры, ведущие обратный отсчёт. Вторая ученица, действуя на свой страх и риск, забирает у матери покойной странный артефакт — усовершенствованный шлем виртуальной реальности. Надев его, она погружается в симуляцию невероятной сложности. Игровая вселенная представляет собой хаотичный мир с тремя солнцами, чьё непредсказуемое движение обрекает местную цивилизацию на гибель. Единственный шанс спасти её — решить головоломку небесной механики, знаменитую «задачу трёх тел».