Vincent, un joven gato solitario, logra salvarse de una inundación gracias a la ayuda de una astuta rata llamada Maurice, quien se convierte en su mejor amigo.

En 1955, colegiales y padres de todo el país se reúnen para un concurso escolar dedicado a la observación de fenómenos astronómicos que se lleva a cabo en una ciudad ficticia del desierto estadounidense llamada Asteroid City. La convención se verá espectacularmente interrumpida por eventos que cambian el mundo.