Situada 300 años en el futuro, esta comedia dramática de ciencia ficción sigue las aventuras de los miembros pertenecientes a Orville, un buque explorador de la flota interestelar de la Tierra. Aunque parezca una gran nave, en realidad es de las peores de la flota. Y su tripulación no puede ser más acorde con esta nave. Ed Mercer es el encargado de dirigir una de las tripulaciones, lo que supone un salto en su carrera, pero todo se trunca cuando descubre que su ex mujer forma parte de la tripulación. Dentro de esta nave encontramos a una de las doctoras más importantes de la galaxia. En ella, humanos y extraterrestres se enfrentarán todo tipo de desafíos cósmicos tanto dentro como fuera de la Orville y tendrán que lidiar con todo tipo de amenazas intergalácticas.

En la nave minera "Enano Rojo" la tripulación ha muerto por una fuga de radiación. Los únicos supervivientes son Dave Lister, que estaba en animación suspendida durante el desastre y su gata embarazada, que estaba sellada sin peligro en la bodega. Revivido tres millones de años más tarde, los únicos compañeros de Lister son: Gato, una forma de vida que evolucionó de su gata; Arnold Rimmer, una simulación de holograma de uno de los tripulantes muertos; y Kryten, un androide de servicio. Yo soy Holly, el ordenador de la nave, con un cociente intelectual de 6.000, el mismo que 12.000 empleados de aparcamiento.