En una assolellada matí de tardor a la petita ciutat de Chester's Mill, Claudette Sanders gaudeix de la seva classe de vol, i Dale Barbara, Barbie pels amics, fa autostop als afores. Cap dels dos arribarà al seu destí... De sobte, una barrera invisible ha caigut sobre la ciutat com una bombolla cristal·lina e inquebrantable. En descendir, ha tallat per la meitat una marmota i ha amputat la mà a una dona que estava arreglant el seu jardí. L'avió que pilotava Claudette ha xocat contra la cúpula i s'ha precipitat al terra envoltat de flames. Dale, veterà de la guerra d'Iraq, ha de tornar a Chester's Mill, el lloc que tant desitjava abandonar. L'exèrcit posa Barbie al capdavant de la situació, però Big Jim Rennie, l'home que té un peu en tots els negocis bruts de la ciutat, no està d'acord: la cúpula podria ser la resposta als seus pregàries. A mesura que el menjar, l'electricitat i l'aigua escassegen, els nens comencen a tenir premonicions esgarrifoses. El temps s'acaba per aquells que viuen sota la cúpula. Podran descobrir què ha creat tan terrorífica presó abans que sigui massa tard?
