1、第一部簡介：文化大革命如火如荼地進行，天文學傢葉文潔在其間歷經劫難，被帶到軍方絕秘計劃“紅岸工程”。葉文潔以太陽為天線，向宇宙發出地球文明的第一聲啼鳴，取得瞭探尋外星文明的突破性進展。三顆無規則運行的太陽主導下，四光年外的“三體文明”百餘次毀滅與重生，正被逼迫不得不逃離母星，而恰在此時，他們接收到瞭地球發來的信息。對人性絕望的葉文潔向三體人暴露瞭地球的坐標，徹底改變瞭人類的命運。地球的基礎科學出現瞭異常的擾動，納米科學傢汪淼進入神秘的網絡遊戲《三體》，開始逐步逼近這個世界的真相。汪淼參加一次玩傢聚會時，接觸到瞭地球上應對三體人到來而形成的一個秘密組織（ETO）。地球防衛組織中國區作戰中心通過“古箏計劃”，一定程度上挫敗瞭拯救派和降臨派擾亂人類科學界和其他領域思想的圖謀，獲悉處於困境之中的三體人為瞭得到一個能夠穩定生存的世界決定入侵地球。在運用超技術鎖死地球人的基礎科學之後，龐大的三體艦隊開始向地球進發，人類的末日悄然來臨 。
2、第二部簡介：三體人在利用科技鎖死瞭地球人的科學之後，出動龐大的宇宙艦隊直撲太陽系，面對地球文明前所未有的危局，人類組建起同樣龐大的太空艦隊，同時（PDC）利用三體人思維透明的致命缺陷，制訂瞭“面壁計劃”。出乎意料地，社會學教授羅輯被選出作為四位“面壁者”之一，展開對三體人的秘密反擊。雖然三體人自身無法識破人類的計謀，卻依靠由地球人中的背叛者挑選出的“破壁人”與“面壁者”進行智慧博弈。在這場你死我活的文明生存競爭中，羅輯由一開始的逃避和享樂主義逐漸意識到自己的責任，想到瞭一個對抗三體文明入侵的辦法。科研軍官章北海試圖借一場隕石雨幹涉飛船推進形式的研究方向。近二百年後，獲選增援未來的他在人類艦隊被“水滴”清除殆盡前，成功搶奪戰艦逃離。此時羅輯證實瞭宇宙文明間的黑暗森林法則，任何暴露自己位置的文明都將很快被消滅。借助於這一發現，他以向全宇宙公佈三體世界的位置坐標相威脅，暫時制止瞭三體對太陽系的入侵，使地球與三體建立起脆弱的戰略平衡。
3、第三部簡介：身患絕癥的雲天明買下一顆星星送給暗戀著的大學同學程心，而程心因參與（PIA）向三體艦隊發射探測器的工作，卻想讓航天專業背景的他放棄安樂死，作為被執行人將大腦捐獻給階梯計劃。與三體文明的戰爭使人類首次看到瞭宇宙黑暗的真相，地球文明因為黑暗森林打擊的存在如臨大敵，不敢在太空中暴露自己。在零道德的宇宙中發起黑暗戰役的戰艦被誘導返航，卻受到有道德的地球文明審判。不稱職的懦弱少女程心被選來充當掌握地球命運的執劍人，她因為羅輯的成功將這看作一項隻需花費時間的任務，剛剛任職水滴就向地球發動攻擊，程心為瞭忠於人性做出瞭錯誤的決定。在警示下繼續逃離的“藍色空間”號，受到具有發射引力波能力的“萬有引力”號與兩個同行的“水滴”追擊，其上的人員進入四維空間摧毀水滴並占領瞭“萬有引力”號，啟動引力波廣播向宇宙公佈瞭三體星系的坐標。雲天明與地球取得聯系，通過講述三個自己編創的童話故事，向程心透露大量情報；人類自以為悟出瞭生存競爭的秘密，開始進行掩體計劃，維德領導的空間曲率驅動研究因為程心的錯誤判斷被終止，使得人類最終沒有能夠逃脫被高級文明毀滅的命運。因為宇宙中還存在更強大的文明，戰爭的方式和武器已經遠超出人類的想象，極高文明發出瞭一張卡片大小的“二向箔”，使整個太陽系壓縮為二維平面而毀滅。在地球人類接近滅亡之際，隻有程心和艾AA兩個幸存者乘坐光速飛船離開。羅輯成為設置於冥王星的地球文明博物館的“守墓人”，她們在冥王星帶走人類文明的精華。在雲天明送的恒星的一顆行星上，程心遇到關一帆且探討瞭宇宙降維的真相，然而超乎一切之上的力量要求宇宙歸零重生，在黑域中穿越長達1800萬年的時空……程心沒有等到雲天明到來，和關一帆在小宇宙中短暫居住後重新進入大宇宙生活。
