了相关部门的怀疑，他们找到汪淼教授去玩三体游戏，得到了与地球三体组织接触的机会，得知了三体人即将入侵地球的消息。
物理学被锁死和叶文洁的秘密，导致她的女儿物理学家杨冬对生活失去了信心，自杀身亡。
叶文洁只是希望外星人接管人类，与伊文斯的意见并不统一，故而在女儿杨冬墓前遇见女儿的同学社会学家罗辑时，引导罗辑思考宇宙社会学，告知了重要的宇宙社会学的两个公理和两个概念：猜疑链和技术爆炸，为罗辑以后发现黑暗森林威慑理论，挽救地球埋下了种子。
叶文洁和罗辑的这次会面自然没有逃过智子的监视，三体人意识到罗辑的潜在威胁，命令伊文思暗杀罗辑，罗辑因突发状况侥幸躲过了伪装成车祸的暗杀。
得知地球三体组织内幕的相关部门，抓获了叶文洁，并用“飞刃”材料毁灭了伊文思游轮基地，杀死了伊文思，得到了游轮基地上的情报。
从此地球全面开始了对三体入侵的抵抗。
因为只有思想是不会被智子探知的，所以联合国制定了“面壁计划”，选出来的“面壁人”可以调动全世界大量资源实现自己拯救地球的计划，并且无论所做的多么奇怪也不需要向任何人解释原因。
选出的四位面壁人是泰勒、希恩斯、雷迪亚兹和罗辑。
前三位都是因为实力被选入，很平凡的罗辑之所以入选，是因为在收缴出的地球三体组织的资料里，有来自三体暗杀罗辑的指示，让联合国意识到三体畏惧罗辑。
其他三位为面壁计划搞得如火如荼，罗辑却认为自己难当大任，又无法摆脱面壁人的身份，便消极怠工，以“我在工作，但是不需要解释”为由过着隐居的休闲生活，还利用职权寻找心中虚构出来的梦中情人。
联合国为了让无所欲求的罗辑产生努力工作的动力，找到了极其符合罗辑虚构形象的女子庄颜，罗辑爱上庄颜并与之生儿育女。
联合国利用冬眠技术让庄颜和孩子冬眠，声称要到四百年后三体到达的“末日”才唤醒她们。
罗辑为了让心爱的妻儿能够在末日后也生存下去，开始拼命的思考如何挽救地球。
三体人也在地球三体组织余党中挑选出3个专门对付面壁人的破壁人，只有罗辑因为其诡异性，没有被指派对应的破壁人。
与此同时，行星防御理事会战略情报局也提出了“阶梯计划”：向对地球人感兴趣的三体舰队发送地球人的活体，好让地球人进入三体内部为地球刺探情报。
因为技术限制，只能运送半公斤的东西，局长托马斯·维德提出只需要运送冷冻的人类大脑即可，高度发达的三体人应该可以复苏大脑并克隆出整个身体。
他的女部下程心推动通过了安乐死法，好获得绝症病人的健康大脑参加“阶梯计划”。
程心的同学云天明暗恋她，在得绝症后购买了恒星dx3906的产权匿名送给程心，并申请了安乐死。
程心得知云天明身患绝症的消息，找到云天明邀请其参加“阶梯计划”。
尽管深爱的女人不知道自己的心意，还邀请自己去参加生不如死的计划，云天明还是同意了，并最终入选。
程心知道是云天明送自己星星的时候，云天明的大脑已经被取出连同少量粮食种子发往三体舰队（云天明复活的话需要食物），程心痛不欲生。
为了让后世继续推进阶梯计划，熟知计划的程心第一次冬眠。
而面壁计划这边，面壁人泰勒计划在末日决战之时，以球状闪电和宏原子聚变消灭己方地球太空军让其成为呈宏观量子态的幽灵舰队去抵抗三体（他认为已被摧毁的舰队不可能再被摧毁，已死的人不可能再死一次），该计划被他的破壁人识破并指出是没有作用的，还把他的计划向全世界披露。