Investigando la teoría de que viajar en el tiempo era posible, el Dr. Sam Beckett entró en el acelerador de partículas cuánticas y desapareció a través del tiempo... Al despertar se encontró atrapado en el pasado, y mirándose en un espejo descubrió una imagen que no era la suya, viéndose empujado por una fuerza desconocida a cambiar la historia. Su único guía en este viaje es Al, supervisor del proyecto y de su misma época, el cual aparece en forma de holograma que sólo Sam puede ver y oír..

Han pasado casi 30 años desde que el Dr. Sam Beckett pisó el acelerador Quantum Leap y desapareció. Ahora, se ha reunido un nuevo equipo, dirigido por el físico Ben Song, para reiniciar el proyecto con la esperanza de comprender los misterios detrás de la máquina y el hombre que la creó. Sin embargo, todo cambia cuando Ben da un salto no autorizado al pasado, dejando atrás al equipo para resolver el misterio de por qué lo hizo. Al lado de Ben a lo largo de sus saltos está Addison, quien aparece en forma de holograma que solo Ben puede ver y escuchar. Es una veterana del ejército condecorada que aporta precisión sensata a su trabajo. Mientras Ben salta de una vida a otra, corrigiendo lo que una vez salió mal, queda claro que él y el equipo están en un viaje emocionante. Pero también saben que si van a resolver el misterio del salto de Ben y traerlo a casa.