Действие разворачивается в 1955 году в вымышленном городке Asteroid City, затерянном в пустыне на западе США. Город построен вокруг гигантского кратера, оставшегося тысячелетия назад после падения метеорита. Сюда, в эту необычную локацию, съезжаются участники ежегодного конгресса юных астрономов — одарённые дети со всей страны, их учителя, родители и представители военных кругов.
В мире, где взрослые перестали верить в чудеса, школа фей-крёстных объявлена устаревшей и скоро закроется. Оптимистка Элинор, только что с отличием окончившая учёбу, решает доказать, что её профессия ещё нужна. Найдя письмо десятилетней Маккензи с просьбой сделать её жизнь сказкой, фея с энтузиазмом отправляется в мир людей. Однако по прибытии выясняется, что адресат письма давно вырос.