Сюжет начинается с противоречивых событий в Китае времён культурной революции, где юная Е Вэньцзе, талантливая астрофизик, становится жертвой системного насилия и утрачивает веру в справедливость человечества. Работая на секретной военной базе под названием "Красный берег", где ведутся исследования по межзвёздной коммуникации, она делает судьбоносный шаг, отправляя сигнал в дальний космос. Он стал не просто техническим достижением, но и приглашением к контакту с иной цивилизацией, находящейся на плавучей планете системы Трисолярис.
Параллельно современная сюжетная линия разворачивается вокруг учёного Ван Мяо, который работает над передовой нанотехнологией. Он сталкивается с серией загадочных событий, угрожающих закону причинности и привычным представлениям о фундаментальной физике. В частности, он начинает видеть странный "обратный отсчёт", возникающий перед его глазами, и это погружает его в мир всеобщей паранойи и загадок. Эти ситуации связывают его с бывшим полицейским Ши Цяном, который ведёт расследование череды необъяснимо трагических смертей учёных.
Углубляясь в тайны, Ван выходит на некогда созданную героиней игру под названием "Три тела", которая открывает пользователям хаотичный и непредсказуемый мир, основанный на реальной звёздной системе Трисоляриса. Игрокам дано наблюдать, как три солнца планеты порождают разрушительные циклы "стабильных" и "хаотичных" эпох. Виртуальная вселенная сначала кажется экспериментом, но вскоре мужчина осознаёт, что игра — это ключ к пониманию контакта с реальной инопланетной цивилизацией.
