《万有引力之虹》共分四个部分，第一部分“零之下”，将该故事的时间设置于降灵节的前9天，即从1944年12月18日到12月26日。当时，德军正在使用一种威力强大的火箭对伦敦进行大规模袭击。然而，一个奇怪的巧合却令盟军大惑不解：美军军官斯洛索普，他习惯把他性虐他人的“性虐图”的地点进行标注，而这些地点随后无一例外地受到了火箭的袭击。在科学理论无法解释的情况下，斯洛索普便被盟军委以重任，为追寻导弹，他开始了一连串匪夷所思的旅程。在该小说的第二部分：“埃尔曼，戈林赌场的休假”，主人公在赌场的海边邂逅了双面间谍卡捷，并与其厮混。在赌场中，斯洛索普逐渐了解到，他自己小时候曾经接受条件反射试验，其试验内容，涉及跟“生理敏感”有关的化学物质。在该小说的第三部分：“在占领区”，斯洛索普终于断断续续地了解到，他小时候曾经被父亲卖到实验室，被一位科学家用来对“生理反应”进行了敏感反射试验，而后来这种化合物又被用在了火箭的制造中，这一点似乎解释了其性虐行为地点同火箭落点之间的巧合。在该小说的最后一部分：“反作用力”，当斯洛索普看见天边的彩虹而喜极而泣之后，他的身体竟然奇迹般地消解并飘散，而一直成为神秘的边缘人物最终登场，他希望能够通过爱和理性拯救世界。

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