21世纪初期，地球上基本科学研究受到空前冲击，众多科研人员陷入绝境，有甚者以死明志。灾难即将来临之前，一些敏锐之人隐约察觉出末日信号。这天，纳米专家汪淼（张鲁一饰）预示着宇宙奇点，并对《三体》中的循环性灭世再生成迷不已。他由此遇到直率警察大史一起探索这些现象。接到指令后，汪淼被邀请至联合指挥部，发现同行伙伴之不幸离世疑似出自某个称为"科学边缘(ETO)"团体的手笔。指挥中心指示汪淼打入对方内部，查清幕后黑手及其所涉亡命科学家身份，还有一款奇异游戏《三体》，背后的隐秘联系。与此同时，一位平素无奇的老学长叶文洁（陈瑾饰）悄然登场，揭开层层谜团直至遥远星系深处。眼前的数字正逐步递减，ETO首脑申玉菲（李小冉饰）显得颇为不安。