2007年、北京オリンピック開催間近の中国。ナノ素材研究者の汪淼（ワン・ミャオ）は突然訪ねてきた警官の史強（シー・チアン）に、学術組織“科学境界（フロンティア）”との関わりを質問される。史強の無礼な態度に汪淼は返答を拒むが、同行していた軍人にある会議への出席を要請され、やむなく同意。各国政府や軍関係者が集う会議に参加した汪淼は、世界各地で科学者たちの謎の自殺が相次いでおり、彼らのほとんどが科学境界と関係があったことを知る。

会議からの帰り、汪淼は自殺した物理学者の1人である楊冬（ヤン・ドン）の恋人、丁儀（ディン・イー）を訪ねる。楊冬が死を選んだ理由を尋ねると、丁儀は汪淼をビリヤードに誘う。奇妙な“実験”のあと、丁儀は楊冬の実験基地であり得ない実験結果が出たこと、その結果が実験を行う前に楊冬の指導教授に届いていたことを語る。深まる疑念を解くため、汪淼は翌日、申玉菲（シェン・ユーフェイ）のいる科学境界（フロンティア）を訪ね、射撃手（S）と農場主（F）を巡る議論に参加するが…。

写真の中に突如現れた謎の数字はカウントダウン。そう気づいた汪淼は、さまざまな角度から検討を行うが、やはり超自然的な力が働いたとの思いを深める。妻や娘にも適当に撮影するよう頼み、祈るような気持ちで現像をするが、2人が撮った写真に数字は現れなかった。カウントダウンが現れるのは自分が撮影した写真だけだと悟った彼は、絶望に駆られ、夜の街に車を走らせる。だが、更なる恐怖が彼を待ち受けていた…。

止まらないカウントダウンに、汪淼は睡眠を取ることもできず憔悴しきっていた。科学では解明できない現象に、科学境界（フロンティア）で聞いた射撃手と農場主の仮説、そして自殺した科学者たちが頭を離れない。勤務先の国家ナノサイエンステクノロジー研究センターのラボに向かった汪淼は、部下との会話からある決断を下す。一方、楊冬の自殺前の行動について捜査を進めていた史強は、汪淼の状況を承知の上で改めて提案を持ちかける。

史強はジャーナリスト、慕星（ムー・シン）の接触を受け、科学者の相次ぐ自殺について調査協力を提案される。一方、汪淼は、申玉菲の“予言”を受け、葉文潔の紹介で密雲電波天文観測基地の沙瑞山（シャー・ルイシャン）を訪ねていた。だが、沙瑞山はそんな事象は不可能だと信じようとしない。予言された午前1時、モニターは赤い波形を示す。それは、あり得ないはずの宇宙背景放射の揺らぎを示していた。揺らぎの真偽を確かめるため、汪淼は天文館へと向かうが…。

汪淼に見えているカウントダウンは申玉菲と何か関係があると踏んだ史強は、科学境界（フロンティア）に潜入することを汪淼に提案する。だが、そこが単なる学術組織ではないと認識を改めていた汪淼は難色を示す。史強は、立て続けに起きる不可解な出来事に混乱している汪淼の不安を和らげるため、カウントダウンする時計を友人に作らせ、汪淼のカウントダウンに合わせて同じ時を刻み始めるのだった。そんな中、史強の元に捜査課から徐冰冰（シュー・ビンビン）が配属され…。