從內容和形式出發，《黑暗森林》的多線平行交叉的敘述模式存在著不同視角的主次之分和視角轉換。首先，《黑暗森林》的主人公和最重要的敘述者是破解「黑暗森林」之謎的羅輯。其次，《黑暗森林》的多線敘述可以分為「精英」與「大眾」兩個基本視角。第一主人公羅輯和第二主人公章北海等反抗者屬於「精英」；張援朝和楊晉文等散布於全書的各種「小人物」則屬於「大眾」。大眾與精英在生存危機和文明戰爭的過程中種種表現，匯合成為文明危機時代「從社會低層到金字塔頂端描繪一個世界的立體全景」。[3]最後，從時間線索出發，多線敘述可以羅輯冬眠的2015年分為冬眠前與200年會羅輯甦醒兩個時間階段。
如果說三體第一部的汪淼屬於當今社會的「主流精英」，那麼在文明生死存亡的關頭，能夠拯救人類的「精英」則是一群超越或者說「僭越」現有科技思維和道德準則的「英雄」。就此而言，《黑暗森林》敘述主線是「落後文明」的英雄如何引領本文明抵抗「先進文明」的入侵。這些英雄代表是「面壁人」中國學者羅輯和中國軍人章北海。能夠超越當下社會的科技思維和道德準則，羅輯和章北海都是同輩人中的異類。就如司馬相如所言：「蓋世必有非常之人，然後有非常之事；有非常之事，然後有非常之功。非常者，固常之所異也。」[4]不過，在人與歷史和英雄與命運的辯證法中，個人之於歷史的作用總是充滿爭議和複雜性。英雄史觀會說，英雄創造歷史；人民史觀則強調，人民群眾才是歷史的真正創造者，而英雄不過是歷史合力的代言人。羅輯和章北海從小人物變成大英雄的成長經歷，似乎介於兩種史觀之間。而且，羅輯為代表的人類英雄不僅不能向三體人暴露自己的戰略構思，更有意思的是，一旦他們的計劃被大眾所知曉，就必然會遭遇失敗——大眾無法接受以人類犧牲或滅亡為可能代價換取的勝利。羅輯與他的同志們是在以自我保存為最高價值的人性觀支配的現代社會開展他們的英雄事業。
《黑暗森林》
在《黑暗森林》的開篇，羅輯是一個沉浸在自我世界中的青年學者。他只活在當下，似乎沒有過去，也不期待未來。除了已經去世的父母，他不曾關心和在乎這世上的其他人。他是楊冬的高中同學，有著連楊冬都稱讚的聰明，卻毫無事業心。他在大學先學天文學專業，後來嫌天文太「嚴謹」，於是轉到更加「好混」的社會學，現在是一個得過且過、玩世不恭的大學教授。當被行星防禦理事會（PDC）選為四位對抗三體人的「面壁者」之一時，羅輯與讀者一起覺得不可思議和無法接受。然而「面壁計劃」的關鍵是面壁者完全依靠自己的思維制定對抗三體的（秘密戰略）計劃，因此羅輯本人是否接受這個使命已經毫無意義——沒人（地球人或三體人）知道面壁者說的是真話還是謊言（戰略欺騙），也沒人知道面壁人是不是已經在工作。果然，在「正式拒絕」面壁者使命後，羅輯仍然遭到地球三體組織的暗殺。
不想承擔任何責任的人，卻被選擇成為承擔拯救人類文明使命的英雄。既然無法拒絕這個不能抗拒的使命，羅輯就用一貫懶散和自我中心的態度逃避被強加的責任。利用面壁者的特權，羅輯讓PDC找到了他夢想中的隱居之地。在雪山之下、森林和草原之中的湖濱莊園裡，羅輯的夢想成真。然而即便是最美的風景，一個人隱居只會讓羅輯更加孤獨。他的下一步計劃是拜託大史尋找在他在想像創造的完美戀人。大史真的找來了羅輯夢寐以求的那個心靈伴侶，一個美如畫的姑娘——莊顏。五年過去，外面的世界風起雲湧，其他的面壁者都在大張旗鼓籌劃和推薦各自的戰略，唯有羅輯待在自己的伊甸園裡沉浸在與莊顏的「完美」愛情中，他們還有了愛情的結晶：一個女兒。
只願在夢境中長醉不願醒，可再美的夢境也有醒來的一刻。面壁人同僚泰勒的來訪和自殺，讓羅輯意識到，只有死亡或破壁才是面壁人的解脫，眼前的幸福生活不過是自我營造的幻境而已。自我麻痺和夢幻愛情並不可能讓他擺脫孤獨和頹廢。儘管依舊是天真美麗的模樣，妻子莊顏的發問讓羅輯難以回答：如果全人類的都不幸福，我們能幸福嗎？其實，莊顏並不僅僅如她展現那樣的對自己的「任務」和羅輯的逃避毫無了解，「偽裝歡顏」的名字意思就蘊含她的使命。在這個意義上，莊顏也是羅輯的破壁人，她和女兒的離去讓羅輯再也無法沉浸在自我麻醉的夢境裡。這一次，他必須自己做自己的破壁人，直面自己的責任，找出「在全人類中你是唯一一個三體文明要殺的人」原因。[5]
在孤獨的伊甸園裡，羅輯終於開始認真思考三體人「害怕」自己的原因——這一切都源於序章中九年前他與葉文潔在楊冬墓前的偶然會面。葉文潔建議羅輯從事「宇宙社會學」研究，並給出兩個重要概念「猜疑鏈」和「技術爆炸」，以及兩個基本公理：「第一，生存是文明的第一需要；第二，文明不斷增長和擴張，但是宇宙中的物質總量保持不變。」[6]完成對人類的最後告知責任後不久，葉文潔就去世了。此時羅輯是最後的也是唯一一個有可能通過「宇宙社會學」研究找出威懾三體文明的宇宙法則的地球人。羅輯的思考從「費米悖論」開始：如果去掉星星內部的複雜和多元性，把星空看做宇宙空間中的點的集合，這個簡潔的數學世界卻有一個詭異的謎。為什麼人類迄今為止尚未發現外星文明？從理論上說，外星人只要比人類早進化100萬，現在就應該來到地球了。他夜復一夜地思考。終於，在一個失足墜入冰湖的黑夜瞬間，羅輯在死寂的黑冷中發現了宇宙的真相。從此，頭頂上的燦爛星空不再是羅輯讚美和崇敬的對象，而是殘酷的宇宙生存真相。羅輯終於意識到，生存才是宇宙文明的第一需要。在生存面前，人文和道德原則必須放在第二位。然而，如果人類文明的生存需要以死亡和喪失道德為代價，哪一個人類個體能夠承擔這個重若千鈞的責任呢？為了驗證自己對宇宙真相的猜測，羅輯通過太陽的增益反射效應，向宇宙發射帶有50光年外某顆恆星坐標信號的「咒語」，並決定冬100年也就是等到觀測到「咒語」發生作用的圖像之後才甦醒。
羅輯在北歐的冰湖中如同陷入浴盆的阿基米德一般悟出宇宙真相時，在地球的另一邊，他的祖國，前海軍某艦隊政委章北海也形成了自己的行動計劃。[7]這個沒有面壁者之名卻以自己的方式實施著面壁計劃的中國軍人，在冷酷無情地謀殺主張工質推進飛船（化學火箭變種）的關鍵科學家以推動輻射驅動飛船的發展，完成了自己計劃的第一步後，以增援太空軍未來特遣隊的名義與羅輯同時進入冬眠。他們的計劃要在未來才能實施，他們的推論也只有在未來才能得到驗證。
羅輯和章北海的計劃成敗猶未可知，其他的面壁者遭遇了各自的悲壯失敗。第一位失敗的面壁者是前美國國防部長泰勒。他的計劃是通過宏原子武器（球形閃電）攻擊讓地球太空軍，讓介乎於生死之間的太空軍量子幽靈對在抗常規軍事技術上似乎不可戰勝的三體艦隊。泰勒計劃遭遇的第一個實踐障礙是在和平年代找不到自願獻身的戰士——即便是美國的頭號敵人「基地」組織也因為三體入侵而消弭了仇恨與犧牲精神。其次，更為嚴重的問題在於涉嫌謀殺的道德—法律障礙。被「破壁人」識破戰略後，泰勒無法解決這兩個技術障礙，同時對人類本身缺乏同歸於盡和獻身精神感到絕望，於是選擇了自殺。第二位失敗者是前委內瑞拉總統雷迪亞茲。面壁者識破他極力推動水星的恆星型氫彈基地背後的戰略意圖：引爆水星從而引發太陽系各行星的連鎖反應，用地球自毀的方式與三體文明同歸於盡。雷迪亞茲最後死在祖國人民扔出的石頭之下。第三位失敗者是英國腦科學家、前歐盟主席希爾斯。他製造了一種叫做「思想鋼印」機器，允許人們自願為自己打下「戰爭必勝」的信念。然而他的破壁人也是他的妻子山杉惠子向人類揭發，希爾斯其實是個根深蒂固的失敗主義者和逃亡主義者，因此思想鋼印代表的信念其實是「戰爭必敗」。儘管三位面壁者都失敗了，但正如羅輯意識到的，他們都是偉大的戰略家，因為他們看清楚了在四百年後末日之戰中人類必然失敗的事實。[8]因此，他們都試圖採取技術和軍事策略之外的「智謀」策略對抗三體入侵。不過，三體人並不在乎他們的謀略，因為它們既無法威脅到三體文明本身，更違背人類現存道德和法律標準，於是被人類社會本身阻止了。
人類文明的生存與道德之間的矛盾衝突不僅體現在正式的和非正式的面壁者們各種拯救人類的嘗試和計劃，也表現在普通人對三體入侵和面壁計劃的態度中。三體危機之始，普通人的逃亡心態造成了全社會的恐慌，甚至三體人也一度擔心人類逃亡。也有人，比如大史不爭氣的獨子，利用危機趁火打劫，虛構「逃亡基金」詐騙老百姓。然而在一個平等自由的時代，人與人之間誰去誰留，涉及到人類的基本價值觀問題。很快，聯合國通過一項特別決議宣布逃亡主義非法。當面壁人計劃公布的時候，大眾對面壁人充滿信心和期待。然而，當面壁人的計劃需要人類獻身或威脅到任何人生存本身時，無論是各國政府還是普通民眾對待面壁者的態度立刻急轉直下，雷迪亞茲之死就是一個明證。
羅輯冬眠的二百年，人類文明發生深刻的變化。羅輯甦醒之後，發現自己與新世界格格不入。羅輯與新時代隔膜不是因為不適應新科技和地下生存方式，儘管新時代的科技讓羅輯不得不讚嘆。最讓羅輯驚奇的是新時代的人類的精神風貌和價值觀念。經歷三體危機初期地球人口滅絕2/3的「大低谷」後，世界各國停止發展太空戰略，利用基因工程和核聚變解決了能源和糧食危機，把精力集中在民生發展上。這個時代的人們擁有美麗的外表，言行舉止充滿自信、真誠和愛意。在這個倡導人性解放的新時代，最流行的口號是「給歲月以文明，而不是給文明以歲月」。[9]簡言之，新時代的基礎理念是：人文原則第一，文明延續第二。在新時代，人類科技取得了大幅進步，以木星為基地，由兩千艘戰艦組成的龐大的太空艦隊以最高速為15%光速的速度在太陽系馳騁縱橫，無論從數量上還是質量上看上去都遠遠壓倒區區四百艘戰艦、最高速度僅為光速1/20的三體艦隊。陶醉於新時代科技成就的人們「深刻」反省了二百年前「最幼稚、最愚蠢」的面壁計劃。被免除了兩百年的責任和枷鎖，羅輯真誠接受面壁計劃的解除結果，儘管他知道，新時代人類科技的上限仍然被智子牢牢地鎖死了。
為了展示人類文明的強大和威儀，太空艦隊決定出動所有戰艦迎接三體艦隊的探測器。沉浸在科技和文明發展的幻象中，人類普遍認為這顆孤零零的像水滴一樣完美的鏡面飛船代表了三體人的談判願望。就在出徵的前一刻，甦醒後被任命為亞洲艦隊「自然選擇」號戰艦執行艦長的章北海，堅定地喊出他準備兩百年的歲月和一生之久的口令，正是這條口令，為人類在今後漫長的歷史中最終保存了最後的尊嚴：「『自然選擇』，前進四！」[10]在人類必勝的情況下，最為堅定和勝利信念的政工幹部章北海居然叛逃了。太空艦隊司令官覺得不可思議，不過既然勝利在望，司令部派遣追擊艦隊追捕「自然選擇」號後便對章北海「末日之戰人類必敗」的警告置之不理。就在人類的最樂觀時刻，末日戰役在人類毫無心理準備的情況下開始，以人類毫無心理準備的戰鬥方式，帶給了人類一場毫無心理準備的完敗。[11]「水滴」僅僅憑藉自身的運動質能就輕易擊碎整個太空艦隊。章北海的「逃亡」，為人類文明保存了倖存的種子，儘管這顆種子再也無法返回地球。在殘酷的生存壓力下，為了獲取足夠的補給，章北海所在「終極規律」號與其他四艘戰艦成為自相殘殺的「黑暗戰役」的失敗者。唯一的倖存者——「藍色空間」號在獲取充足補給後駛向十多光年外的NH558J2恆星，開始了人類第二個文明——被地球人類貶斥為「負文明」的星艦文明——的歷史。
末日戰役的完敗讓新時代的人類徹底崩潰了。數十萬人規模的超級性派對，似乎代表著劉慈欣對時代的診斷：所謂人性解放的新時代不過是虛無、頹廢和墮落盛行的「末人（der letzte Mensch, the last man）時代」而已。[12]虛無主義導致的惡是悲觀主義。末人們滿足於新時代帶來的輕鬆和安逸，絲毫沒有考慮過苦難降臨時的應對之策，更沒有在孤獨和絕望中提升自我的意志和行動，只能依靠現實之外的「救世主」。當絕望的人類偶然從歷史檔案發現羅輯的「咒語」，觀測到50光年外的恆星居然被摧毀時，人們——從大眾到執政者——都膜拜於羅輯的救世主光環之下。羅輯被重新任命為人類文明的面壁者。
以普通人之身被奉為末人時代的救世主，羅輯非常清楚人們對自己的神化崇拜來得快去得也快。由於末日戰役的失敗，水滴阻斷人類通過太陽發射輻射信號的技術可能，羅輯失去了將理論轉為武器的能力。他唯一能夠有所貢獻的似乎是作為精神領袖和技術顧問參與到預警三體艦隊入侵的「雪地工程」建設中。在焦慮地等待之中，人民大眾很快對羅輯失去了耐心和信心。僅僅一年半過後，羅輯就被所在的社區驅逐。因為可以接受羅輯不是救世主，但不能接受他給世界帶來希望又親手打碎了希望。
經歷兩個世紀的磨難，羅輯凡人的身軀快被完全壓垮了。羅輯明白，他不是救世主。如果人類把希望寄託自身之外的救世主身上，那麼人類的結局一定是滅亡。然而他並沒放棄對抗三體的希望——就算（其他）人類已無法拯救，他仍然要拯救莊顏和孩子——被他的想像帶到現實中的兩人。在葉文潔和楊冬的墓碑旁，羅輯用盡所有的體力為自己挖了一個淺淺的墓穴——他已經做好了犧牲的準備。比起肉體的疲憊，羅輯的內心更為痛苦。就像章北海在「黑暗戰役」面臨過的生死抉擇那樣，羅輯不知道自己的選擇會讓自己成為猶太還是耶穌。一旦他的行動失敗，接下來的行動關係到兩個世界的生死存亡，他不能確定自己是否一定能贏得勝利。然而，他確定這不僅是人類最後的機會，更是拯救妻女——也就是拯救曾經逃避所有責任和不敢面對內心的自私和絕望的自己——的唯一機會。
當曙光降臨的時刻，羅輯用槍指著自己的頭，面向著天外那個遙遠的世界，掀開人類最後的底牌，開始了地球文明與三體文明的最後對決。三體文明對地球文明長達兩個世紀的無言和蔑視終於付出了代價。兩個世紀以來無時無刻監視著人類的言行舉止的智子，還是敗給了羅輯的堅韌、勇氣和智慧。最後一位面壁者羅輯終於完成了面壁計劃。面對兩個文明同歸於盡的囚徒困境，三體明白，只有和平，才是最優選擇。只能選擇妥協的三體文明放棄對人類的技術封鎖，入侵艦隊立即轉向。
羅輯用一種極端危險的同歸於盡的威懾行為讓人類的文明得以延續。為什麼同樣是同歸於盡的威懾做法，羅輯成功而雷迪亞茲失敗了。一個可能的原因是，羅輯的威懾在技術上是可行的，而雷迪亞茲的計劃還未完成，就被揭發並被自己的民眾處死了。從博弈論的角度分析，兩個計劃的差異並不在於技術上的可行性，而在於根本的思路差異。[13]首先，在「三體—雷迪亞茲」的策略矩陣中，兩個策略方各有兩種不同的策略（三體：進攻與否；地球：引爆與否）因而形成兩個2X2的策略矩陣，總共4組博弈結果。同理，「三體—羅輯」的策略矩陣，兩個策略方也各有兩種不同的策略（三體：進攻與否；地球：廣播與否），格式與前者類似。其次，在開始策略選擇分析前，必須注意三個前提：（1）在水滴來到太陽系之前，地球文明擁有優先選擇權；（2）水滴來到太陽系之後，三體世界擁有對策略的優先選擇權；（3）由於地球文明的道德和法律限制，一旦地球博弈者選擇任何毀滅地球的戰略被識破且公布後，就會喪失選擇的機會。
按照上述前提，建立雷迪亞茲博弈策略矩陣如下：