21世纪初，地球基础科学遭到前所未有的动摇，许多科学家绝望疯狂，自杀身亡。风暴即将到来的前夕，许多敏感的人隐隐嗅到毁灭的气息。这一天，纳米科学家汪淼（张鲁一 饰）被粗鲁的警官史强（于和伟 饰）请到联合作战中心，继而得知科学家们的死亡似乎和一个名为“科学边界（ETO）”的组织有关。作战中心希望汪淼潜入该组织，调查他们与死亡科学家乃至一款神秘游戏《三体》的关联。眼前不断倒计时的数字，ETO负责人申玉菲（李小冉 饰）所预测宇宙闪烁，以及《三体》中那不断毁灭又重生的文明，都令汪淼和大史深感困惑与好奇。而看似平凡的老年科学家叶文洁（陈瑾 饰），她的出现又将一切引向数光年外的未知……

公元2043年，以K为首的人工智能统治世界，白芷为了拯救人类与机器人湖蓝试图开启通道，回到一个月前来阻止K的计划，两人相互合作却又彼此防备，面对邪恶势力的打压与陷害，两人抽丝剥茧寻找真相，白芷在对抗中受伤却意外得到了长生不老的能力，湖蓝战胜了利用丧尸对抗人类的邪恶组织，最终完成了拯救人类未来的使命。