21世紀(jì)初，地球基礎(chǔ)科學(xué)遭到前所未有的動(dòng)搖，許多科學(xué)家絕望瘋狂，自殺身亡。風(fēng)暴即將到來的前夕，納米科學(xué)家汪淼（張魯一飾）被粗魯警官史強(qiáng)（于和偉飾）邀請(qǐng)至聯(lián)合作戰(zhàn)中心，得知科學(xué)家死亡與名為"科學(xué)邊界（ETO）"的組織相關(guān)，并被要求潛入該組織調(diào)查其與神秘游戲《三體》的關(guān)聯(lián)。隨著眼前不斷倒計(jì)時(shí)的數(shù)字、ETO負(fù)責(zé)人申玉菲（李小冉飾）預(yù)言的宇宙閃爍，以及《三體》中不斷毀滅重生的文明，汪淼與史強(qiáng)逐漸揭開隱藏在葉文潔（陳瑾飾）身上的秘密——這位看似平凡的老年科學(xué)家，年輕時(shí)因特殊經(jīng)歷對(duì)人類文明產(chǎn)生絕望，在紅岸基地向宇宙發(fā)出地球坐標(biāo)，由此引發(fā)三體文明對(duì)地球的入侵企圖。通過《三體》游戲與現(xiàn)實(shí)線索的交織，兩人最終發(fā)現(xiàn)科學(xué)邊界組織的核心信念源自對(duì)人類文明的徹底否定，而三體世界真實(shí)的生存危機(jī)與智子封鎖地球科技的計(jì)劃，正通過ETO的行動(dòng)逐步降臨現(xiàn)實(shí)。