三体二黑暗森林篇承接了第一部的故事，讲述了人类在已知科技更加发达的三体文明存在并且三体舰队向地球开赴这段时间人类所做出的反应。三体世界的智子锁死了基础科学的进步并智子能对人类外在行动随时进行监督，人类几乎处于完全劣势，陷入一场完全不可能赢的星际战争。但人类通过已经掌握的三体人的资料，制定出了面壁者计划，利用人类思想不透明的特点，制定出一些三体人无法看透的救亡计划。
罗辑就是四位面壁者之一。与其他三位面壁者相比，罗辑并没有杰出的政治才华、也没有杰出的科学贡献、更没有杰出的军事领导能力，但他却被地球三体组织（ETO）称为最有可能与主对抗的人。在其他三位面壁者利用自己被赋予的特权准备在各个领域大展拳脚的时候，罗辑则利用自己的特权享受着梦想中的生活，在这里他无忧无虑，欣赏着美景，找到了心中的爱人并渐渐和爱人孩子过着幸福的生活。直到五年后，随着一名面壁者的失败，委员会为了进一步限制面壁者，促使面壁者做一些他们认为对人类有益的事，委员会带走的罗辑的爱人和孩子。想要尽快与爱人及孩子重逢的罗辑终于开始思考人类的生存问题，他日以继夜的思考着ETO的统领叶文洁以前对他说过的话。“生存是文明的第一需要；文明不断的增长和扩张但宇宙中的物质总量保持不变”两句话一直深深的印在罗辑心中。从这两条宇宙的公理出发，罗辑渐渐领悟到了什么。他让一位科学家帮他制作了一幅三维的宇宙中距地球50光年处的恒星具体位置图，通过恒星级功率信号发射到宇宙当中，用来验证他的想法。由于验证的时间至少要一百年，罗辑决定进入了冬眠状态。在此之前，又一位面壁者的计划以失败告终，而罗辑向宇宙发射的这一神秘的信号，被人类称为拯救地球的“咒语”。
信号发射后的185年后，罗辑被从冬眠中唤醒，但迎接他的并不是“咒语”的灵验，而是被宣告面壁者计划的取消，原因是因为人类认为由于这一百多年地球科技的发展，核聚变技术被掌握、庞大的太空舰队的建立，人类不需要面壁者计划也能轻松抵御三体人的入侵，并且他们得出面壁者计划是当时一个最失败的决策。罗辑看到周围科技的变化，突然对自己以前所发出的“咒语”自己也觉得可笑，与此同时，跟他一起在冬眠中被唤醒的另一位面壁者也宣告着自己计划的失败，而破壁人竟是自己的妻子。罗辑感受着这个时代科技的变化，同时又遇到了以前的朋友史强，这给了他极大的安慰与有了倾诉的对象。首次出现在科技异常发达的地底世界，罗辑多次受到周围科技的攻击，幸好史强在他身边帮助他一次次化解了危机，因此罗辑跟史强不得不回到与以前生活方式类似的地面世界。
根据人类的观测，三体文明的探测器马上就会到达太阳系。但此时的人类自认为拥有多出三体文明一倍的太空舰队，在这次交战中绝不会落败，他们声称：“先行的探测器是三体文明知道了实力差距发出的主动求和的信号”。三体文明的首个探测器如期而至，人类出动的地球上最豪华的太空舰队迎接它，准备将三体文明的观测器抓住控制并进行观测分析。四百艘战舰整齐按四排排列，精心挑选出的四位先行队员率先对探测器进行零距离观测分析。当四位先行队员看到飞来的“圣女的眼泪”的探测器时，他们其实更愿意把它称作一件艺术品。用显微镜观察物体的表面，放大百倍、千倍、万倍、十万、百万、千万倍，发现它的表面竟然都是光滑的，这是人类无法理解的一门技术。随后，探测器发出一圈圈光波，周围的温度急剧上升，将四位先行队员瞬间蒸发汽化，接着探测器以公里每秒的速度朝地球的舰队飞来，仅仅十几分钟后，所有地球的太空舰队仅仅幸存两艘，其余全部被摧毁。人类陷入了无尽的恐慌，逃亡主义的热潮瞬间达到最高峰，人类社会呈现出一片混乱的景象。
就在人类陷入绝境之时，有人偶然观察到罗辑185年前向宇宙发出的“咒语”应验了，信号中标注距地球50光年处的恒星被不知名的力量摧毁，与此同时，在宇宙中逃亡的人类的几艘太空舰队为了维护自己舰队的生存，也相继毁灭的旁边舰队中人类的生命，这更进一步使罗辑确信了自己的理论，他把他称之为“黑暗森林”法则，由叶文洁给出的两条公理出发，最后得出在宇宙中任何一个文明得知到另一个文明的具体宇宙坐标后，都会将其毁灭。人们在看到罗辑的“咒语”应验之后，再次将罗辑称为救世主，认为在这种绝境之中只有罗辑能够拯救地球，因此他们恢复罗辑面壁者的身份，给予罗辑最大的可以调动几乎一切地球资源的特权，把罗辑捧上了至高无上的神位。但罗辑深知自己只是一个普通人，并且在目前三体文明的探测器已经来到太阳系对地球发射的信号进行了干扰之后，地球再也无法通过以前的手段发射恒星功率的“咒语”。罗辑陷入了苦思，在“咒语”不能正常发射的情况下究竟应该如何拯救地球文明，在这种困境下，他愈发想念自己的爱人跟孩子。他表现的很无奈，但也只能束手无策的样子。委员会认为他是此时人类希望的象征，他必须做点什么，即使改变不了最后的结果。于是，罗辑被安排领导雪地计划，仅仅利用太空尘埃云来观测其他探测器到达时的轨迹的工程。委员会以罗辑爱人和孩子冬眠苏醒为条件，罗辑只好投身于雪地计划当中。罗辑在雪地计划中的专注超乎常人、异常投入，对每一颗核弹的位置都要亲自确定，甚至长达两个月一个人在控制室对核弹的位置进行微调。虽然在这过程中几乎所有人对他这样一个救世主一直从事一个看似根本无法改变人类命运的工作都感到唾弃，他甚至被人们称为最大的骗子，但他都没有放弃。因为他的真正目的并不是所谓的雪地计划，而是通过将每一个核弹放在精确的位置，核弹引爆后形成的星际尘埃云能遮挡住太阳向星际发送毁灭三体文明的“咒语”。
罗辑成功了，通过自己的努力让地球文明争取到了与三体文明和平谈判的资本，保护了人类文明的发展。随着时间的推移，人类又过上了稳定幸福的生活。罗辑的生活也是充满幸福，罗辑说：“正是因为人类有“爱”，才迟迟没有看清宇宙中的“黑暗森林”法则，但也是因为“爱”支撑着自己走过面壁者使命中最艰难的一段时间。人类可能是宇宙中唯一有“爱”的种族”。但一天，罗辑收到了三体世界一位公民发来的信息：“在三体世界，我也渐渐看到了爱，看到了自己想看的未来，我感到很幸福”，这是三体世界第一次向人类文明发出警告不要暴露地球具体位置的那位公民的话。我想，经历过了这次战争，人类文明跟三体文明都会发生改变。“爱”在三体文明中已经渐渐萌芽，但希望它能存在于宇宙中的每一个角落，希望黑暗森林中的每一处都能照进一束灿烂的阳光。
