Действие фильма происходит в процветающей России в 2020 году. Герои обеспечены, хорошо устроены, влиятельны и как бы счастливы. Но молодость, как ни крути, уходит, а с ней вместе и накал былых страстей. В поисках вечной молодости герои отправляются на Алтай, в заброшенный с советских времен астрофизический комплекс — накопитель космических частиц. Местные жители называют его «Мишень». Тот, кто проводит в центре «Мишени» какое-то время, перестает стареть и обретает остроту чувств.
Над монументальной, длящейся два с половиной часа лентой Сорокин, Зельдович и композитор Леонид Десятников работали пять лет.
Главный герой, которого играет Максим Суханов, — человек первого класса, министр природных ресурсов, успешный, богатый, женатый на красавице — и очень несчастный. Весь его ближайший круг общения, от жены до друга — офицера «мобильной таможни», страдает тем же: идеальная, счастливая и сытая жизнь высшего класса приелась и не радует.
Отчаявшись исправить положение своими силами, компания летит на Алтай, к «мишени» — заброшенному космическому объекту, который остался еще с советских времен и дарит вечную молодость всем, кто попадает внутрь, возвращая заодно и вкус к жизни.
Вернувшись, герои действительно чувствуют прилив молодости, но оказываются не в силах бороться со своими вновь вспыхнувшими страстями, которые начинают каждого из них по-своему уничтожать изнутри. Хотя новая антиутопия Владимира Сорокина посвящена, как обычно, России будущего, однако, по словам автора, в «Мишени» он задавался прежде всего общечеловеческим вопросом «вечной попытки людей противостоять своей природе и Божьему промыслу, взяв все в свои руки» и потому рассчитывает вызвать интерес не только у своих соотечественников.
