一架從漢堡飛往波士頓的航班安全著陸，但機(jī)上所有機(jī)組成員和乘客均離奇死亡。這起案件成為一連串超自然事件的開端，F(xiàn)BI女探員奧莉維亞·德納姆（Anna Torv 飾）在調(diào)查過程中痛失戀人約翰·斯科特，隨后被調(diào)入專門處理離奇案件的“邊緣檔案部門”。在調(diào)查過程中，她與被拘禁的精神病學(xué)家沃爾特·貝肖普博士（John Noble 飾）及其兒子彼得（喬舒亞·杰克遜飾）展開合作。沃爾特作為量子物理與生物實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的頂尖專家，其研究領(lǐng)域涉及平行宇宙理論和意識轉(zhuǎn)移技術(shù)。隨著調(diào)查深入，奧莉維亞發(fā)現(xiàn)巨力公司通過跨維度實(shí)驗(yàn)制造災(zāi)難性后果，而沃爾特三十年前失蹤的妻子正存活于平行世界。最終真相揭露奧莉維亞本人正是沃爾特早期人體實(shí)驗(yàn)的幸存者，其神經(jīng)感知能力成為對抗跨維度入侵的關(guān)鍵。所有線索指向巨力公司試圖操控兩個世界的能量平衡，而沃爾特與彼得的父子關(guān)系背后暗藏跨越平行宇宙的雙重身份秘密。