Tras décadas de estancamiento, la Humanidad se dispone a investigar el Universo. La tripulación del Enterprise NX-01, al mando del capitán Jonatahan Archer (Scott Bakula), parte en su viaje espacial, con gran disgusto de la Vulcaniana, que considera que la Humanidad no está preparada. A la tripulación se une la subcomandante T'Pol (Jolene Blalock), una vulcaniana cuya relación con el capitán es en un primer momento algo más que tirante. También conoceremos en este capítulo a la alférez Hoshi Sato (Linda Park) la oficial de comunicaciones, al comandante Charlie 'Trip' Tucker III (Connor Trinneer) el jefe de ingeniería, al oficial médico jefe el doctor Phlox (John Billingsley), al alférez Travis Mayweather (Anthony Montgomery) el timonel y al teniente Malcolm Reed (Dominic Keating) encargado de las armas de la nave. La misión del Enterprise es transportar a un Klingon herido a su planeta, después del primer contacto de éstos con los humanos. Pero los Suliban raptan al Klingon . La tripulación del Enterprise dispuesta a rescatar a su pasajero llega al sistema Rigel, último sistema visitado por su pasajero Klang (Tommy "Tiny" Lister, Jr), para buscar información sobre sus captores, el equipo de descenso es capturado por ex soldados Sulivan, estos eran el contacto de Klang en Rigel, estos explican a Archer la situación del Imperio Klingon y la misión de Klang, son atacados y han de salir por piernas de rigel, esto les sirve para encontrar la base de los Sulivan, donde probablemente se encuentre Klang, intentara rescatarlo, pero ¿a que precio?

La Entreprise lleva tres semanas viajando cuando descubren un planeta de clase Menshara (viable para formas de vida humanoides). Se trata de un lugar idílico con abundante vegetación y bonitos paisajes que además presenta una atmósfera compuesta por un 17% de oxígeno y un 81% de nitrógeno igual que La Tierra, por lo que deciden explorarlo buscando vida o cualquier clase de huella de ella. Un equipo de investigación con una entomóloga llamada Elizabeth Cutler (Kellie Waymire), Ethan Novakovich (Henri Lubatti), Travis, Tucker, T'Pol y el capitán, embarca en un trasbordador dirigiéndose al planeta. También viaja con ellos Porthos, el perro de Archer. Tras varias peticiones deciden quedarse allí a pasar la noche acampados todos menos el capitán y tras unas cuentas historias de miedo al lado de la hoguera, los campistas se retiran a sus tiendas, pero no pueden dormir mientras que un vendaval repentino y feroz las envuelve. Ethan cree escuchar a alguien fuera de las tiendas. Retirándose a la seguridad de una caverna que habían encontrado aquella tarde a medio kilómetro se dan cuenta que han dejado atrás la comida y Travis se ofrece a ir a buscarla. Golpeado por el virulento viento y envuelto en la oscuridad llega al lugar donde habían acampado y allí puede apreciar a tres formas humanoides antes de regresar a la seguridad de la cueva. T'Pol sugiere que Mayweather imaginaba las figuras, Novakovich oye voces y entra en pánico por lo que quiere escapar de la cueva cuanto antes. Todo ocurre por un agente alucinógeno que les hace ver a seres extraños extraños, y a T'Pol como una traidora.

El Enterprise encuentra una nave Klingon averiada. T'Pol, Hoshi y Reed vuelan hasta allí en una lanzadera para investigar. Mientras el equipo del Enterprise inspecciona la nave, una mujer Klingon roba su lanzadera. T¡pol, Hoshi y Reed están atrapados en el carguero averiado, y ahora al capitán Archer le toca encontrar a la mujer Klingon para poder rescatar a su equipo...

El Enterprise se aproxima a una colonia minera de una especie desconocida para reaprovisionar las reservas de deuterium de la nave. Exigiendo un precio desorbitado, los vendedores sólo están dispuestos a suministrarles 100 m de deuterium. Pronto se sabrá la razón, cuando aparece un carguero Klingon. Archer observa la conversación y pronto se da cuenta de que la culpa de este absurdo no es de los nativos, sino de los Klingon. Éstos extorsionan a los colonos desde hace 5 años más de 100.000 m de deuterio al año. En caso de que los colonos no cumplan lo exigido, matan a sus familias y destruyen sus casas. Archer decide ayudar a los colonos a su manera...

Un equipo de investigación ártica en la Tierra descubre los restos de una nave alien, de casi un siglo atras, enterrado en un glaciar junto con los cuerpos de dos humanoides cibernéticos. Una vez que estos seres se deshielan para investigarlos, vuelven a la vida y raptan a los científicos y se escapan en su nave. La enterprise debe interceptarlos, pero el Capitán y su tripulación descubren que estos cyborgs son un enemigo terrible.

Archer es devuelto a la nave inexplicablemente después de una brutal tortura por parte de los Xindi. La Enterprise se recupera de los daños sufridos por el ataque de los Reptilian. Archer se entera que hay una facción del consejo Xindi que quiere dialogar con él, pero son varios años luz y la nave esta averiada.

Después de finalizado el conflicto todos deberán enfrentarse a los resultados de sus acciones durante la guerra Xindi. T'Paul y Trip viajan a Vulcano. Ella debe reconsiderar su relación con su prometido Koss.

Un grupo peligroso de humanos mejorados genéticamente llamados Augments escapan de un planeta prisión. Buscan crear una guerra entre Klingons y humanos. La enterprise es alistada junto al criminal Dr. Arik Soong, creador de estos superhombres, para cazarlos.

La Enterprise viaja a Babel con un embajador Tellarite para tentativas de paz con los Andorianos, cuando es recibida una llamada de auxilio de Shran.

En un universo paralelo y como segundo a bordo, Archer y la tripulación de la Enterprise inician un motín contra el capitán Forrest para apoderarse de una nave terrestre en el espacio Tholiano.

En la Tierra, un grupo xenofóbico, los Terra Prime, intenta terminar con el anexamiento de aliens y las relaciones con más planetas.

Un líder humano aislacionista amenaza destruir el comando de la flota estelar si los aliens no abandonan la tierra.

Seis años en el futuro, un emotivo Capitán Archer y la tripulación vuelven a la Tierra para entregar la Enterprise.