电影在世界中心呼唤爱为应对即将入侵地球的三体人，航天博士程心主持了对三体舰队主动侦查的阶梯计划，将身患绝症的云天明捐赠的大脑送入太空。得知云天明一直深爱自己并送给自己一颗星星，程心后悔莫及，进入冬眠。两百年后，程心苏醒并将星星赠给联合国，并因此被推举为威慑三体的执剑人，但她的善良促使三体发动全面进攻，人类文明危在旦夕……