En una soleada mañana de otoño en la pequeña ciudad de Chester's Mill, Claudette Sanders disfruta de su clase de vuelo, y Dale Barbara, Barbie para los amigos, hace autostop en las afueras. Ninguno de los dos llegará a su destino...

De repente, una barrera invisible ha caído sobre la ciudad como una burbuja cristalina e inquebrantable. Al descender, ha cortado por la mitad a una marmota y ha amputado la mano a una mujer que estaba arreglando su jardín. El avión que pilotaba Claudette ha chocado contra la cúpula y se ha precipitado al suelo envuelto en llamas. Dale, veterano de la guerra de Irak, ha de regresar a Chester's Mill, el lugar que tanto deseaba abandonar.

El ejército pone a Barbie al cargo de la situación, pero Big Jim Rennie, el hombre que tiene un pie en todos los negocios sucios de la ciudad, no está de acuerdo: la cúpula podría ser la respuesta a sus plegarias.

A medida que la comida, la electricidad y el agua escasean, los niños comienzan a tener premoniciones escalofriantes. El tiempo se acaba para aquellos que viven bajo la cúpula.

¿Podrán averiguar qué ha creado tan terrorífica prisión antes de que sea demasiado tarde?