Personnalité des milieux high-tech de Silicon Valley, Julia dirige Xymos, une jeune société qui fabrique des nanoparticules, ces robots infiniment petits destinés à la recherche militaire. Depuis quelque temps, son comportement est étrange. Elle s'absente de plus en plus souvent, se cache pour téléphoner, se désintéresse de son bébé malade, prononce des phrases incohérentes... 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 cœur du Nevada, qu'il va découvrir jusqu'où peut aller le génie et la folie des scientifiques. Seul, il devra affronter un prédateur que nul n'avait jusque-là imaginé. Un prédateur petit, mais qui menace la planète.