Nous sommes en 1955. Les habitants de la petite ville d’Asteroid City, en plein désert américain, accueillent une convention d’enfants surdoués. L’itinéraire du groupe est toutefois perturbé de manière spectaculaire par des événements d’importance historique.
Lors d’un voyage pour voir un vieil ami, Junhee, romancière, tombe sur un réalisateur qui devait adapter l’un de ses romans à l’écran avant que le projet ne tombe à l’eau. Elle rencontre ensuite Kilsoo, une actrice, et tente de la convaincre de faire un film avec elle.
Chris McNeill, actrice de télévision, s’inquiète d’entendre de plus en plus fréquemment des bruits bizarres dans la chambre de sa fillette, Regan. Celle-ci se plaint d’avoir des difficultés à dormir à cause des mouvements spasmodiques qui ébranlent son lit.
