En pleine Révolution culturelle, le pouvoir chinois construit une base militaire secrète destinée à abriter un programme de recherche de potentielles civilisations extraterrestres. Ye Wenjie, une jeune astrophysicienne en cours de "rééducation", parvient à envoyer dans l'espace un message contenant des informations sur la civilisation humaine. Le signal est intercepté par les Trisolariens, qui s'apprêtent à abandonner leur planète mère, située à quatre années-lumière de la Terre et menacée d'un effondrement gravitationnel provoqué par les mouvements chaotiques des trois soleils de son système.
En raison de la distance, Ye Wenjie met près de huit ans à recevoir la réponse des Trisolariens. Elle tient désormais entre ses mains rien de moins que le destin de l'espèce humaine.
