Señales que precederán al fin del mundo narra el viaje de una joven mujer llamada Makina desde México hasta Estados Unidos. Makina emprende su trayecto a través de la frontera en busca de su hermano, que ha viajado hacia el norte con el propósito de reclamar unas tierras que supuestamente le pertenecen a la familia. Sin embargo, han pasado muchos años y el muchacho no ha regresado. La protagonista comienza su viaje por pedido de la Cora, su madre. Para asegurarse de que podrá atravesar la frontera, Makina debe establecer acuerdos con cuatro "duros", es decir, cuatro jefes del narcotráfico.
En la Ciudadcita, una ciudad pequeña que se encuentra cerca de su pueblo, conversa con el señor Dobleú, quien le garantiza ayuda para cruzar la frontera, y con el señor Hache, que le indica la zona exacta por la que ha migrado su hermano. A cambio de esta información, Makina debe traficar un paquete al otro lado. Si bien no se especifica qué hay dentro, es posible inferir que se trata de drogas ilegales. Por último, la protagonista visita a un tercer duro, el señor Q, a quien le pide ayuda para regresar a México. Los tres le aseguran que estará protegida a lo largo del trayecto.
La joven va hasta el Gran Chilango, es decir, la Ciudad de México, y allí emprende un viaje en autobús para llegar hasta la zona fronteriza. En el camino se enfrenta a un hombre joven que la toca sin su consentimiento. Cuando llegan a destino, Makina alquila una cama de hotel para dormir, pero pasa la noche a orillas del río. Al amanecer conoce a Chucho, el hombre que la ayuda a atravesar este cauce de agua. Del otro lado, deben cruzar una zona desértica por entre medio de dos montañas que se chocan. Antes de hacerlo, Chucho tiene problemas con la policía y la joven, al escapar, recibe un balazo entre las costillas.
Continúa su camino en soledad hasta que encuentra una camioneta que la lleva a una ciudad caótica donde viven tanto estadounidenses como migrantes. Allí es conducida hasta un estadio de beisbol, donde le entrega el paquete enviado por el señor Hache a un cuarto duro, el señor Pe. Luego, un anciano le da la dirección del terreno que supuestamente pertenece a su familia. Al llegar, Makina comprueba que es un espacio hueco donde grandes máquinas excavadoras vacían la tierra. Se marcha y sigue buscando a su hermano.
Gracias a una mujer que conoce en un restaurante, la protagonista llega a la casa donde ha vivido un tiempo su hermano. El actual dueño le indica que el chico se ha convertido en soldado, por lo que Makina se desplaza hasta la base militar. La muchacha encuentra finalmente a su hermano, a pesar de que al principio le cuesta reconocerlo. Conversan, y el chico le cuenta todo lo que ha vivido después de cruzar la frontera: tras mucho tiempo de pasar hambre y no tener trabajo, ha cambiado su identidad con la de un joven estadounidense y ha ido a la guerra en un país lejano. El joven ha decidido no regresar a México. Ahora tiene una vida como soldado del ejército estadounidense.
Tras despedirse de su hermano, Makina es detenida por un policía que, con violencia, la hace arrodillarse junto a otros migrantes. Todo parece indicar que los llevarán presos, pero gracias a un breve texto que escribe la protagonista, quedan libres. Ella retoma su camino, con la intención de regresar a casa, pero se encuentra con Chucho, y este la dirige a un edificio al que Makina entra sola, para luego bajar varios niveles de una escalera caracol. Finalmente, entra en una habitación llena de gente. Aunque todos fuman, no hay mal olor; tampoco hay música ni se escuchan conversaciones, sino apenas el sonido de una corriente de agua. Makina siente que algo va a suceder. Luego, un hombre le entrega un legajo donde encuentra su retrato, pero ahora tiene una nueva identidad (un nombre, un lugar de nacimiento, un número de documento diferentes). La joven tiene un breve ataque de pánico, pierde la noción del tiempo y se siente abrumada. Sin embargo, pronto se relaja, recuerda a su gente, a su pueblo y su país natal y, por último, dice: "Estoy lista" (72). En ese momento, todas las cosas del mundo se quedan en silencio.
