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……
　　本片根据刘慈欣同名科幻小说改编。

　　庚子年，恰逢天象“四星合一”，预示改朝换代之征兆。
　　曹操（周润发 饰）的部属、尤其他的公子曹丕（邱心志 饰），希望借此良机推献帝禅位、曹操登基；同时反对曹操的势力，也加紧了行动，无人知晓四星合一之时，大汉天下将发生何种惊天动地之事。 关中，马超、韩遂的俘虏营后方，少男穆 顺（玉木宏 饰）、少女灵雎（刘亦菲 饰）被一支铁骑掠走，押到一个巨大陵墓里，进行残酷的训练，他们将被塑造成铁血死士，完成一个不可告人的惊天任务。 五年后，曹操盛殓关羽，回到铜雀台，灵雎一袭红衣出现在曹操身旁。柔弱的汉献帝（苏有朋 饰）、野心勃勃的伏后（伊能静 饰）对曹操的归来噤若寒蝉，大臣们亦是各怀鬼胎。四星即将合一，一出“杀死曹操”的阴谋大戏正在紧锣密鼓的谋划着……