21世紀初，地球基礎(chǔ)科學(xué)遭到前所未有的動搖，許多科學(xué)家絕望瘋狂，自殺身亡。風暴即將到來的前夕，許多敏感的人隱隱嗅到毀滅的氣息。這一天，納米科學(xué)家汪淼（張魯一 飾）被粗魯?shù)木偈窂姡ㄓ诤蛡?飾）請到聯(lián)合作戰(zhàn)中心，繼而得知科學(xué)家們的死亡似乎和一個名為“科學(xué)邊界（ETO）”的組織有關(guān)。作戰(zhàn)中心希望汪淼潛入該組織，調(diào)查他們與死亡科學(xué)家乃至一款神秘游戲《三體》的關(guān)聯(lián)。眼前不斷倒計時的數(shù)字，ETO負責人申玉菲（李小冉 飾）所預(yù)測宇宙閃爍，以及《三體》中那不斷毀滅又重生的文明，都令汪淼和大史深感困惑與好奇。而看似平凡的老年科學(xué)家葉文潔（陳瑾 飾），她的出現(xiàn)又將一切引向數(shù)光年外的未知…… 本片根據(jù)劉慈欣同名科幻小說改編。