（接《三體》第二部黑暗森林）在面壁計劃開始的同時，人類還開展了階梯計劃，最終目標是將一個人腦送到三體世界。患了癌症的雲天明成為最佳人選，臨死前，雲天明給暗戀的女神程心送了一顆星星——這是一顆真正的恆星。程心被指派進入冬眠解釋階梯計劃。
羅輯利用黑暗森林法則與三體人達成威懾平衡，成為掌握兩個世界安全的執劍人，三體人不得不幫助人類發展科技。同時，人類和三體人聯合派出了兩個水滴和引力波戰艦「萬有引力」號追擊已成為星際人類的「藍色空間」號。
程心的恆星系被發現了行星，程心被從冬眠中喚醒並免費把行星贈送給了聯合國，她的舉動取得全世界的信任，被選為第二任執劍人。
三體人評估程心的威懾度只有百分之十。在程心與羅輯交接之後，三體人立即發動了攻擊，摧毀了所有能向宇宙發射三體世界坐標的裝置。人類在7個具有強大毀滅能力水滴的威脅下，被奴役了。三體人要求全球四十二億人移居到澳洲，過著豬狗不如的生活。移民完成後，三體人下令要人類自相慘殺，最終只留下三千萬人。正在這時，三體人發現有人向宇宙廣播了三體世界的位置，三體人決定放棄太陽系尋找新的世界。
原來，藍色空間號遇到四維時空碎片，進入四維空間摧毀了2個水滴並控制萬有引力號，在葉文潔向天空發射信號後的315年後，廣播了三體世界的位置。因為與人類通訊過，所以太陽系的坐標也會暴露，毀滅是早晚的事情。
6年後，人類看到了三體世界被摧毀的情景。被三體人截獲並恢復正常的雲天明，在智子的幫助下跟程心有了一次交流，通過童話故事的隱喻，向人類傳遞了製造曲率驅動光速飛船的信息。人類決定在木星背後建設掩體，以逃避未來的外星打擊。
對太陽系的打擊終於到來了。只是沒想到這次打擊不是粒子打擊，而是一張二向箔，直接把太陽系降維到二維時空。程心在最後時刻被從冬眠中喚醒，駕駛唯一的一艘光速飛船「星環號」飛向了雲天明送的那顆星星。活了兩百歲的羅輯在冥王星上與地球文明博覽館一起被二維化。
程心的恆星系有兩顆行星，已經被改造的可供人類生存。不幸的是，飛船進入了黑域，以低光速繞行星飛行。等從光速中恢復，已經過去了1890萬年，但此時程心的相對時間只過去十六天。
雲天明在行星上度過了幸福的一生，並送給程心一個小宇宙，時間與大宇宙不同步，可以在裡面躲過大宇宙的坍縮。上百億年過去了，神級文明「回歸運動」發布宇宙廣播，希望所有人都能歸還小宇宙中的質量，讓大宇宙重啟。程心尋找到一個能生存的環境，決定把小宇宙還給大宇宙，幫助新宇宙的誕生。
全書完。