Asteroid City to pustynne miasteczko w południowo-zachodniej części Stanów Zjednoczonych. Jest rok 1955. Najsłynniejszą atrakcją miasta jest gigantyczny krater meteorytowy i pobliskie obserwatorium astronomiczne. W ten weekend wojsko i astronomowie zapraszają pięcioro dzieci, które zdobyły nagrody naukowe, aby zaprezentowały swoje wynalazki. Niedaleko, nad wzgórzami, widać chmury grzybów po testach atomowych. To, co zaczyna się jako uroczystość na cześć osiągnięć uczniów, dostaje nieoczekiwanego gościa: kosmitę. Asteroid City zostaje zamknięte, a wojsko wymyśla fałszywą przykrywkę, ale przedwcześnie dojrzali geniusze, w sposób, który przywodzi na myśl młodzież z klasyków Spielberga, mają plan, aby przekazać wiadomość światu zewnętrznemu.

Człowiek, który spędził 10 lat w więzieniu, ponieważ został uznany za winnego, ale tak naprawdę był niewinny. Seryjny zabójca na wolności. Prokurator, który domaga się kary śmierci dla niewinnego, a potem stara się, by prawda nie ujrzała światła dziennego. Śledczy, który zostanie zobowiązany, by prowadzić dochodzenie w swojej sprawie i kolejny śledczy opętany wymierzaniem sprawiedliwości. Historia wszystkich tych osób i ich rodzin splata się w trzech liniach czasowych w latach 50. i 60. w niewielkim węgierskim mieście Martfű.