Es 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 cae sobre la ciudad como una burbuja cristalina e inquebrantable. Al descender corta por la mitad a una marmota y amputa la mano a un jardinero. El avión que pilotaba Claudette choca contra la cúpula y se precipita 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, pues el ejército ha decidido ponerle a 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?