К 2149 году Земля становится практически непригодной для нормальной жизни. Население продолжает расти, природные ресурсы истощены, а загрязнение воздуха достигло такого уровня, что людям приходится использовать специальные дыхательные устройства. Многие виды животных и растений уже исчезли. Города превратились в огромные перенаселённые пространства, а власти вводят строгие ограничения, пытаясь сохранить оставшиеся ресурсы. В этих условиях учёные неожиданно обнаруживают пространственно-временной разлом. Он ведёт примерно на 85 миллионов лет в прошлое, во времена, когда Землёй правили динозавры. Исследования показывают, что портал ведёт в отдельную временную линию, поэтому переселенцы могут строить там новую цивилизацию, не опасаясь изменить собственное будущее. На другой стороне создаётся поселение Терра Нова. Туда постепенно отправляют группы людей, которые должны начать всё заново и однажды обеспечить человечеству возможность выжить. Во время десятого паломничества к переселенцам присоединяется семья Шеннонов. Джим Шеннон раньше служил в полиции, но нарушение закона о количестве детей приводит его в тюрьму. Его жена Элизабет является талантливым врачом. Именно её выбирают для отправки в Терру Нову вместе с детьми Джошем и Мэдди. Но младшая дочь Зои официально не имеет права отправиться вместе с ними. Джим решает не оставлять семью и разрабатывает собственный план побега. В результате Шеннонам удаётся пройти через портал вместе. Вместо мрачного и загрязнённого мира будущего они оказываются среди огромных лесов, чистого воздуха и природы, которую раньше могли видеть только на старых изображениях. Террой Новой руководит командир Натаниэль Тейлор. Он одним из первых прибыл в прошлое и сумел превратить небольшую базу в укреплённое поселение. Но жизнь здесь совсем не безопасна. За ограждениями находятся хищные динозавры, способные напасть на человека, а неизученная природа постоянно преподносит новые сюрпризы. Вскоре Шенноны узнают и о внутреннем конфликте колонии. Несколько лет назад часть поселенцев покинула Терру Нову и создала отдельную группу, известную как Шестые. Их возглавляет Мира, которая открыто противостоит Тейлору. Причины конфликта оказываются значительно сложнее обычной борьбы за власть. Джим начинает помогать командиру и постепенно выясняет, что вокруг Терры Новой существует множество тайн. Некоторые люди прибыли в прошлое совсем не ради спасения человечества. Пока Элизабет работает врачом, а дети пытаются привыкнуть к новой жизни, Джим всё глубже погружается в противостояние внутри колонии. Шенноны отправились на 85 миллионов лет в прошлое ради возможности начать жизнь заново. Но вскоре семье становится понятно, что судьба Терры Новой зависит не только от динозавров и суровой природы, но и от людей, которые собираются использовать новый мир ради собственных целей.
