Действие разворачивается в двух временных линиях. В одной астронавт Джо Эрикссон терпит бедствие на Международной космической станции. В результате аварии система жизнеобеспечения и одна из спасательных капсул оказываются повреждены, и Джо нужно в одиночку, отправив свою команду на Землю, починить капсулу и вернуться самой. В другом временном периоде оправляющаяся от пережитой трагедии Джо уже воссоединилась с семьей, но обнаруживает, что часть ее воспоминаний о родных и привычной жизни как будто искажены, а часть фрагментов жизни и вовсе пропала...
Прошло 30 лет с тех пор, как доктор Сэм Беккет вошел в ускоритель «Квантовый скачок» и исчез. Теперь собрана новая команда, чтобы возобновить проект в надежде познать тайны, стоящие за машиной и человеком, который её создал. Однако все меняется, когда доктор Бен Шонг совершает несанкционированный прыжок в прошлое, оставляя команду гадать, почему он это сделал.
1899 год. Мигранты из Европы отправляются в Нью-Йорк на корабле, веря в светлое будущее и надеясь на изменения, которые принесет новый век. По пути в океане они находят дрейфующий лайнер, на котором находятся выжившие, считавшиеся пропавшими. И это событие превращает жизнь героев в сущий кошмар.
Архивиста, восстанавливающего поврежденные записи, затягивает в водоворот мистических событий, связанных с исчезновением режиссера и деятельностью сатанинской секты.