Действие разворачивается в 1955 году в американском пустынном городке Asteroid City, построенном вокруг кратера, оставшегося от падения метеорита тысячи лет назад. Сюда съезжаются участники и организаторы ежегодного «Слета юных астрономов и исследователей» — талантливые дети, их родители, наставники и представители военных кругов.
Уильям, одержимый памятью о погибшем отце-легенде, крадётся из дома, вооружившись его дневниками. Его мечта — встретиться лицом к лицу с самой могучей стихией. Однако путь, который он выбирает, уже проложен жадным промоутером Зейном Роджерсом. Тот видит в сыне Билла Броуди лишь живой лозунг для своего коммерческого «цирка» — туристического шоу, эксплуатирующего память о герое.