В 1967 году молодая женщина, изучающая астрофизику, оказывается в эпицентре политических репрессий. Её отец, известный профессор, погибает от рук хунвэйбинов. Саму её объявляют враждебным элементом. Несмотря на это, её направляют в засекреченный исследовательский комплекс, расположенный во Внутренней Монголии. Там ведутся эксперименты по установлению контакта с иными мирами — учёные пытаются послать сигнал в космос.
Наши дни, 2024 год. В разных странах мира коллайдеры начинают выдавать аномальные данные. Полученные результаты вступают в противоречие с фундаментальными физическими принципами. Почти одновременно происходит череда странных смертей среди научного сообщества — несколько исследователей сводят счёты с жизнью. Расследованием этих инцидентов занимается детектив из Лондона. Его внимание привлекают студентки одной из учёных, сотрудницы Оксфорда, которая также покончила с собой.
Одна из этих студенток работает над созданием новых материалов на основе нановолокон. Внезапно перед её глазами начинают появляться цифры — словно тикает невидимый таймер, ведущий обратный отсчёт. Вторая девушка навещает мать погибшей исследовательницы и забирает оттуда необычный предмет — сложный шлем, предназначенный для погружения в виртуальную реальность. Надев его, она запускает игру. Сюжет этой игры ставит перед игроком сложнейшую задачу: необходимо предотвратить гибель целой цивилизации, существующей в системе, где планета вращается вокруг трёх солнц. Чтобы спасти её, предстоит решить знаменитую проблему трёх тел.