Asteroid City est une ville en suspension, perchée au-dessus du désert froid du sud-ouest américain. C'est en 1955 que cette oasis de science et d'aventure s'érige dans le paysage aride. Le site, un jour célèbre pour son cratère géant formé par la chute d'une météorite, abrite désormais l'un des plus grands observatoires astronomiques du monde. Les militaires et les chercheurs en astrophysique ont prévu une surprise inattendue : ils accueillent cinq enfants exceptionnels, notés pour leur génie inventif. Le week-end est donc marqué par la présentation de leurs créations scientifiques. Quelques kilomètres plus loin, derrière les collines ondulées, une autre histoire se déroule : des champignons nucléaires, résultat d'expérimentations militaires, se développent sur le sol