Агент ФБР Оливия Данэм сталкивается с необычным происшествием после того, как пассажиры международного авиарейса погибают при загадочных обстоятельствах. Расследование приводит её к экспериментальной технологии, существование которой невозможно объяснить с помощью привычных методов криминалистики. Во время операции серьёзно страдает её напарник и возлюбленный Джон Скотт. Пытаясь спасти его, Оливия узнаёт о бывшем учёном Уолтере Бишопе, который много лет назад занимался исследованиями на границе общепринятой науки. Проблема заключается в том, что Уолтер уже семнадцать лет находится в психиатрической больнице. Получить доступ к нему можно только с помощью ближайшего родственника, поэтому Оливии приходится разыскать его сына Питера. Питер Бишоп совершенно не хочет иметь ничего общего с отцом. Он считает Уолтера причиной множества проблем своей семьи, но в итоге соглашается помочь Оливии и становится его официальным опекуном. После освобождения Уолтер возвращается в старую лабораторию Гарвардского университета. Здесь он снова получает возможность заниматься исследованиями и постепенно восстанавливает знания о собственных экспериментах. Вскоре Оливия переходит в специальное подразделение ФБР под руководством Филиппа Бройлза. Оно занимается расследованием событий, которые невозможно объяснить обычными причинами. Команда сталкивается с необычными заболеваниями, генетическими мутациями, экспериментальным оружием, телепатией и технологиями, значительно опережающими современные научные разработки. Многие происшествия оказываются частью так называемого Образца. В разных местах происходят странные события, которые на первый взгляд никак не связаны между собой, но постепенно начинают складываться в единую картину. Особое внимание Оливии привлекает компания Massive Dynamic. Её основал бывший партнёр Уолтера Уильям Белл, а сама корпорация располагает технологиями, о которых государственные службы могут только мечтать. Тем временем Оливия обнаруживает неприятную правду о Джоне Скотте. Его действия перед смертью вызывают всё больше вопросов, а некоторые воспоминания мужчины неожиданным образом продолжают существовать в её сознании. Уолтер тоже далеко не всё помнит о собственном прошлом. По мере расследований становится понятно, что многие современные события могут быть связаны с экспериментами, которые он проводил десятилетия назад. Оливия, Питер и Уолтер постепенно становятся командой. Расследуя очередное необъяснимое происшествие, они всё ближе подходят к разгадке Образца и начинают понимать, что за странными событиями скрывается значительно более серьёзная угроза.
