Durante una gita in barca, Scott Carey, un uomo come tanti, marito e padre, viene a contatto con una misteriosa sostanza radioattiva e dopo qualche settimana inizia a notare dei cambiamenti. Sta perdendo peso, ma sta anche diventando più basso. Gli esami medici confermano l'incredibile quanto innegabile verità: Scott sta rimpicciolendo, con ritmo costante e inesorabile. Tre millimetri al giorno, per la precisione. E non sembrano esserci vie di scampo. La moglie e la figlia diventano giganti irraggiungibili, il gatto di casa un minaccioso mostro carnivoro.
Persa ogni speranza di tornare a una vita normale, Carey si trova a lottare per sopravvivere in un mondo sempre più ostile e minaccioso. Ed è solo l'inizio del suo viaggio verso l'ignoto. Rimasto presto solo, terrorizzato, deve affrontare i limiti estremi dell'esistenza: cosa succederà infatti quando arriverà a misurare zero millimetri? Ma soprattutto, cosa c'è oltre lo zero? Capolavoro del genere fantascientifico e horror, Tre millimetri al giorno alterna con crescente suspense scene drammatiche e d'azione e le riflessioni solitarie del protagonista sul destino che lo aspetta. Una potente metafora del ridimensionamento del ruolo del maschio americano nel secondo dopoguerra, ma anche un avvertimento contro i rischi del pericolo nucleare in piena Guerra Fredda e contro il folle e autodistruttivo atteggiamento dell'uomo verso il pianeta.