В шестьдесят седьмом году прошлого века молодая женщина, изучавшая звёзды, оказывается в сложнейшем положении. Её отец, уважаемый учёный, погиб от рук хунвэйбинов, а сама она теперь считается неблагонадёжной. Несмотря на это, её берут на работу в совершенно секретный научный центр, расположенный где-то в монгольских степях. Там группа исследователей пытается установить контакт с иными мирами, посылая сигналы в космос.
Современность. По всему земному шару ускорители частиц выдают странные данные. Эти результаты противоречат основам физики, известным человечеству. Одновременно происходит череда непонятных смертей среди учёных. Каждое из этих происшествий выглядит как добровольный уход из жизни.
Расследованием занимается опытный детектив из Лондона. Его внимание привлекает история одной из сотрудниц Оксфорда, которая недавно покончила с собой. Он начинает следить за двумя её ученицами. Первая работает с нановолокнами и вдруг начинает замечать перед глазами цифры, которые ведут обратный отсчёт. Вторая тайно забирает у матери погибшей странный шлем виртуальной реальности необычной конструкции.
Надев этот шлем, девушка запускает видеоигру непохожую на обычные развлечения. В этой игре перед игроком стоит невероятно сложная задача - спасти целую цивилизацию от неминуемой гибели. Для этого нужно решить головоломку, известную как задача трёх тел. Речь идёт о планете, вокруг которой движутся три солнца, создавая непредсказуемые условия для жизни.