自從627航班上恐怖離奇的死亡事件的發生及男友John Scott的去世，FBI特工Olivia Dunham就捲入了一連串的神秘事件中，從記憶傳輸到時空轉移，從異形生物到生化武器，美麗精幹的Olivia聯手“當代愛因斯坦”Walter Bishop博士及他的兒子天才Peter解決了一件件撲朔迷離的案件。然而隨著調查的深入，這一連串事件背後的真相也變得清晰而可怕。究竟William Bell在幕後操控了什麼？Walter的過去及他的發明和這一切又有什麼關係？為什麼Olivia的身世讓她在這一切事件中變得獨一無二？而她和Peter得關係有會否擦出火花？