对人性绝望的叶文洁向三体人暴露了地球的坐标,彻底改变了人类的命运。地球的基础科学出现了异常的扰动,纳米科学家汪淼进入神秘的网络游戏《三体》,开始逐步逼近这个世界的真相。汪淼参加一次玩家聚会时,接触到了地球上应对三体人到来而形成的一个秘密组织(ETO)。
后来,叶文洁的父亲被平反了,她也回到大学当教授。在研究中,她发现了“三体人”的存在。于是她给“三体人”寄信,试图通过“三体人”拯救人类的道德危机。当“三体”回复她时,她毫不犹豫地发送了地球的坐标,成为了“三体”在地球上的坐标。但是,同时得到回复的另一个人,为了保守秘密,她杀了这个人,但导致了丈夫的死亡。
当然是联系上了,地球在宇宙中的坐标被彻底暴露。这个要来侵略地球的外星人叫做三体人。他们生存的环境恶劣,正愁找不到新星球居住,地球人上赶着“请”他们去做主人,当然不会放过这个机会。因为距离太远,三体人为了避免他们赶到时被进步飞速的地球人打败,提前发射来两个“智子”,用来监督人类活动和破坏地球上的科学进步。这让人类没有秘密可言,也让很多科学家在研究中因为一再失败而崩溃自杀。此时,汪淼(张鲁一饰)和史强(于和伟)开始联手调查。
墨菲经常在他的房间内发现一些怪异事情,无法解释。终于在一个刮沙尘暴的一天,墨菲房间窗户忘记关了,沙子全部吹了进来,但是沙子按照某种特定顺序排列,库珀最终以二进制算法解了出来,这是一个坐标,第二天,库珀就带着偷偷溜上车的墨菲一起去了坐标所在地,一个隐藏的航天局秘密基地。
如果按照这样的脚步发展下去,某一天地球的坐标或许在宇宙中也不再是秘密,被来自其他星球的生物所接收,抑或是收到其他星球发来的讯号。