Asteroid City es una ciudad desértica situada en el suroeste de Estados Unidos. Es el año 1955. La atracción más famosa de la ciudad es un gigantesco cráter de meteorito y un observatorio celeste cercano. En un fin de semana, los militares y los astrónomos darán la bienvenida a cinco niños ganadores de premios científicos para que muestren sus inventos. No muy lejos, sobre las colinas, se ven las nubes en forma de hongo procedentes de las pruebas atómicas.