Tout commence au petit jour dans une mer déchaînée avec trois jeunes surfeurs. Quelques heures plus tard, sur le chemin du retour, c'est l'accident. Désormais suspendue aux machines dans un hôpital du Havre, la vie de Simon n'est plus qu'un leurre. Au même moment, à Paris, une femme attend la greffe providentielle qui pourra prolonger sa vie...

Asteroïd City est une ville minuscule, en plein désert, dans le sud-ouest des États-Unis. Nous sommes en 1955. 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 surdoués, distingués pour leurs créations scientifiques, afin qu'ils présentent leurs inventions. À quelques kilomètres de là, par-delà les collines, on aperçoit des champignons atomiques provoqués par des essais nucléaires.

Quatre soeurs atteignent l'âge adulte en Amérique au sortir de la guerre civile...