在文艺复兴晚期的意大利，人们仍然笃信炼金术和亚里士多德的学说，然而现代的曙光即将降临。一天晚上，一位神秘的陌生人前来拜访伽利略，为他展示了一种新式的望远镜。伽利略望向镜筒，瞬间来到了三十五世纪，身处木星的第二颗卫星上。地球资源枯竭，人类移居此处已久，正重新经历文明的黄金时代。但是人们发现木星上本就存在生命，这很可能威胁到人类的前途。有人认为唯一的希望在于改写历史，只要伽利略在十七世纪初做些什么，人类的命运便会截然不同。就这样，伽利略一面通过望远镜观测试图理解木卫二上人类的命运，一面在现世的意大利维持生活，潜心研究。最终他因支持哥白尼的学说被宗教裁判所判处死刑。这个个人的命运他早已料到，却终究无力改写……