В 1967 году молодая женщина, изучающая астрофизику, оказывается в положении классового врага. Её отец, профессор, был забит до смерти хунвэйбинами. Её направляют на работу в засекреченную лабораторию, расположенную во Внутренней Монголии. Там ведутся попытки установить контакт, отправив сигнал к звёздам в надежде, что его услышат.
Сейчас, в 2024 году, в мире науки царит смятение. Ускорители частиц по всей планете выдают странные данные. Эти результаты противоречат фундаментальным физическим законам. Параллельно происходит череда тревожных событий — несколько учёных сводят счёты с жизнью при неясных обстоятельствах.
Расследованием этих смертей из Лондона занимается детектив. Он сосредотачивается на студентках одной из погибших — исследовательницы из Оксфорда. Одна из этих студенток работает с нановолокнами. Вдруг перед её глазами начинают появляться цифры, ведущие обратный отсчёт. Другая девушка поступает иначе. Она навещает мать умершей и забирает у неё необычный предмет — сложный шлем виртуальной реальности.
Надев этот шлем, она погружается в видеоигру. Её задача в этом виртуальном мире — предотвратить гибель целой цивилизации. Для этого необходимо решить головоломку, известную как задача трёх тел: найти стабильный режим существования для планеты, вращающейся вокруг трёх солнц.