Frank Vanderwal della National Science Foundation di Washington D.C. vive in una casa sull'albero nel Rock Creek Park seguendo uno stile di vita paleolitico da quando una grande tempesta con tanto di esondazione del fiume Potomac ha distrutto il suo condominio. L'alluvione è stata solo l'inizio. Ora la Corrente del Golfo si è interrotta e la calotta glaciale antartica si sta sciogliendo. La buona notizia è che Frank fa parte di un progetto internazionale della National Science Foundation per ristabilizzare il clima terrestre. Capisce la necessità di ricercare una soluzione fuori dagli schemi e si rifiuta di sentirsi impotente di fronte all'indifferenza dei politici e dei capitalisti che governano gli Stati Uniti d'America. La cattiva notizia è che Frank si è innamorato di una donna che non è chi dice di essere. Scopre infatti che il loro primo incontro non è casuale: senza rivelargli le sue oscure motivazioni politiche, vuole che lui faccia da spia per lei. Frank viene così trascinato nel mondo della Homeland Security e di altre agenzie di sicurezza di Washington ancora più segrete, mentre il clima intorno alle elezioni presidenziali si surriscalda. Ma, all'improvviso, si abbatte l'inverno... È un inverno simile all'era glaciale, con temperature di cinquanta gradi sottozero. E mentre condizioni terribili sconvolgono la vita anche delle persone più influenti del pianeta, si verifica una convergenza di eventi meteorologici e umani che vede Frank al centro di ogni cosa: la catastrofe è nell'aria.