1955, Asteroid City est une ville minuscule, en plein désert, dans le sud-ouest des États-Unis. Le site est surtout célèbre pour son gigantesque cratère de météorite et son observatoire astronomique à proximité. Ce week-end, les militaires et les astronomes accueillent cinq enfants...
Rhoda Williams, brillante jeune diplômée en astrophysique, rêve d’explorer l’espace. John Burroughs est un compositeur au sommet de sa carrière qui attend un deuxième enfant. Le soir une autre planète semblable à la Terre est découverte, la tragédie les frappe et les vies de ces...