Personnaité des milieux high tech de Silicon Valley Julia dirige Xymos, une jeune société qui fabrique des nanoparticule, ces robots infiniment petits destinés à la recherche militaire. Mais depuis quelque temps, le comportement de Julia est étrange.

Jack, son mari, veut comprendre. Chercheur en informatique, il parvient à se faire embaucher par Xymos pour une mission de consultant. C'est là dans un curieux complexe technologique au coeur du désert du Nevada qu'il va découvrir jusqu'où peuvent aller le génie et la folie des scientifique...