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, скрытый в бескрайних степях Внутренней Монголии. Там небольшая группа исследователей в обстановке строжайшей тайны ведёт работу по установлению контакта с иными мирами, посылая сигналы в космическую пустоту.
Наши дни, 2024 год. В научном сообществе царит смятение. Крупнейшие ускорители частиц по всей планете один за другим выдают аномальные данные, которые не поддаются объяснению в рамках современных физических теорий. Почти одновременно происходит череда странных и трагических смертей среди учёных, внешне похожих на самоубийства. Расследование этого дела поручают детективу из Лондона. Он погружается в мир академических кругов, уделяя особое внимание студенткам и коллегам одной из погибших — исследовательницы из Оксфорда.
Одна из этих студенток, талантливый инженер, работающий с нановолокнами, начинает испытывать пугающие видения: перед её глазами безостановочно идут цифры, словно отсчитывая время до какого-то неизвестного события. Другая девушка, скорбя о своей матери, находит среди её вещей необычный шлем виртуальной реальности неземного вида. Надев его, она попадает в реалистичную симуляцию, где от её действий зависит судьба целой цивилизации. Чтобы добиться успеха, ей предстоит разгадать головолому, известную как задача трёх тел: найти стабильный способ существования мира, вращающегося вокруг трёх солнц.