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...
Abandonné par son père à l'âge de cinq ans et élevé par une mère aimante et protectrice mais émotionnellement instable, la seule vie que Peel Munter ait connue se situe dans sa maison d'enfance. À la mort inattendue de sa mère, Peel, trente ans, se retrouve seul et complètement perdu....