Diez años antes de Kirk, Spock y la Enterprise, la nave USS Discovery descubre nuevos mundos y formas de vida mientras un oficial de la Flota Estelar aprende a comprender un universo extraterrestres.

Es el año 2200 y el sistema solar ha sido completamente colonizado. El detective Josephus Miller, nacido en el cinturón de asteroides, recibe el encargo de encontrar a una heredera que ha desaparecido, la joven Juliette Andromeda Mao. A esa causa se une James Holden, el errático capitán de un carguero de hielo que se ve involucrado en un incidente por las tensas relaciones que existen entre Marte, la Tierra y el Cinturón. Pronto descubrirán que la desaparición de la chica entraña una conspiración universal.

En la década de 1890, el inspector de policía William Murdoch utiliza técnicas forenses radicales para la época, incluidas las pruebas de huellas dactilares y de detección, y con este enfoque más científico puede resolver los casos de homicidio más resonantes de la ciudad.

Un avión Boeing 777 aterriza en el Aeropuerto Internacional JFK en Nueva York procedente de Berlín. Se detiene inerte en la pista de aterrizaje y su interior está lleno de cadáveres pálidos. Un extraño ataúd lleno de tierra es hallado en el departamento de equipaje. Así se produce la llegada de Jusef Sardu, un vampiro conocido como "El Amo" (Robert Maillet). El Dr. Goodweather (Corey Stoll), del CDC (Centro de Control de Enfermedades), investiga lo que a primera vista parece ser un virus que causó la muerte de los pasajeros del avión. A medida que su investigación continúa, Goodweather contacta con Abraham Setrakian (David Bradley), un viejo prestamista que parece saber mucho sobre este "virus" y que insinúa que podría tratarse de una plaga de vampiros.