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?

Hace más de 75 años que la nave espacial Conestoga, nave Kolinia, partió de la Tierra en una misión unidireccional de nueve años para establecer a la primera colonia humana fuera del Sistema Solar, llamada Terra Nova situada a menos de 20 años luz. Es la historia de una de las primeras colonias extrasolares de los humanos (ya existía Nuevo Berlín en la Luna y Utopía Planeta en Marte y colonias en asteroides), fundada mucho antes del desarrollo de las naves WARP 4.5 como la actual Enterprise NX-01. La misión iba a durar 9 años, en un planeta muy similar a la Tierra. Allí la colonia prosperó y era tal éxito que la agencia espacial tenía intención de enviar a más gente allí. Pero los colonos protestaron ya que llevaban allí 5 años y no querían a 200 personas más con ellos y los mensajes agresivos que se intercambiaban entre Terra Nova y la Tierra cesaron. Ahora el Enterprise pasados 70 años tiene la misión de averiguar qué pasó con ellos La Enterprise entra en orbita sobre la colonia y el capitán Archer intenta mantener un primer contacto. No aparecen bioseñales aunque la colonia parece intacta y hay señales bajas de radiación aunque no conocen su tipo. Archer, T'Pol, Travis y el teniente Malcolm Reed bajan a la superficie y descubren un pueblo desierto cubierto de óxido pero sin señales de lucha. Según sus análisis la radiación hace 70 años era mortal y no podían huir ya que la nave que allí los llevó la utilizaron para montar la colonia. Se trataba de un viaje de ida. Descubren a alguien en el bosque y Reed se dispone a perseguirlo. Persiguiéndolo llega a unas cuevas y todos se reúnen ante la entrada ya que se trata de unos túneles enormes que han de explorar. Allí encontrarán a los descendientes de los colonos, que ni son como los esperaban ni tienen ganas de hacer amistad..

El alto mando Vulcaniano ordena a T'Pol que abandone el Enterprise. Sin embargo, en su última misión con el capitán Archer, T'Pol es hecho prisionero. Finalmente, en momentos de necesidad surgen de pronto nuevos amigos...

Después de tres meses de actividad sin pausa, T'Pol demuestra que el rendimiento de la tripulación ha descendido un tres por ciento y concluye que todos padecen falta de actividad sexual. Conclusión: vacaciones en el planeta Risa. Aunque Trip y Archer no dicen nada, la idea les gusta. Pero, para empezar, el planeta está a nueve días de distancia, y a continuación, les llega una orden del almirante Forrester: deben ir a buscar a una embajadora Vulcaniana a un planeta llamado Mazar. Nada más llegar, son informados de que T'Val va en una lanzadera camino del Enterprise. Además, se sabe que T'Val ha sido relevada de su puesto por abuso de autoridad y comportamiento delictivo. La conducta de la diplomática sorprende y asombra a todos los del comité de recepción. Archer y Trip estrechan su mano y T'Pol se da cuenta, al saludarla en Vulcaniano, que ella se ha alegrado de dirigirse a él en inglés. Durante la comida ella hace una broma y, lo que es peor, es acusada de un delito y no se defiende de lo que asegura un testigo. Y eso que el comportamiento delictivo no es normal en un Vulcaniano, y menos en uno de su posición. En ese momento llega otra nave de Mazar, le ordenan a T'Val que regrese, el Enterprise se ve envuelto en una lucha, y la embajadora no da ninguna explicación, así que Archer emprende una jugada diplomática con todas sus reglas y posibilidades...

Cuando la tripulación visita una colonia de una raza llamada Paraaganos, ocurre un accidente, en el que mueren 3600 habitantes, del que aparentemente es culpable el Enterprise. Aparte de su presencia, no hay pruebas de la culpabilidad del Enterprise, pero para los mandos de la Flota estelar no hay duda: la misión de la tripulación en el espacio debe interrumpirse. A raíz de esto, la Humanidad vuelve a encontrarse como estaba 20 años atrás. Archer se va a la cama tras un día duro, y se despierta al día siguiente en su apartamento de San Francisco con las misma llamada de Trip, diez meses antes, antes del incidente de Broken Bow, antes de que los hombres se lanzaran al espacio en una misión sin un objetivo determinado...

Los graves daños causados por el campo de minas enemigo obligan a la tripulación del Enterprise a buscar un lugar adecuado para repararlo. Tras inspeccionar la cubierta exterior, los peores temores del capitán se hacen realidad: sin ayuda exterior, la reparación duraría más de dos años. Un vuelo más largo a velocidad superior a Warp tampoco es posible. El ojo avizor del oficial científico T'Pol descubre un hangar de reparación automática con tecnología extraordinariamente avanzada. La reparación concluye en apenas dos días. De pronto, el alférez Merryweather ha desaparecido, aunque el capitán no le había autorizado a abandonar el puerto, lo que da comienzo a una búsqueda desesperada por la estación desconocida...

La Lanzadera Uno sale sin tripulantes al espacio. Hoshi intenta ponerse en contacto con ella, pero, al no obtener respuesta, abandona. Reed descubre que las armas de la nave han sido disparadas, y que el sistema principal de energía, la gravedad artificial y los sistemas para mantener la vida han sido desconectados, aunque no hay bioseñales de vida. Cuando examinan la lanzadera, descubren restos de sangre de Tucker y Archer, quienes se encuentran encadenados en una nave camino de una colonia penitenciaria: Canamar.

El Capitán Archer está acusado ante un tribunal Klingon de conspirar contra el Imperio, y su única esperanza de escapar a una pena de muerte o ser esclavo en la mina de dilithium de Rura Penthe esta en un envejecido y desencantado abogado Klingon con poco interes por el caso.

Una sonda proveniente de una fuente alien desconocida libera un ataque que devasta la Tierra. La nave es llamada, y camino a casa el Capitán Archer descubre que los perpetradores vienen de una región del espacio conocida como la Expansión de Delphicun lugar donde cosas muy raras pasan, y de que algunas naves que entran nunca retornan. Starfleet debe decidir ahora si arriesgarse enviando los NX-01 a la Expansión de Delphic para prevenir un posible segundo ataque.

A bordo de la nave de Degra, Archer, Reed y Hoshi trabajan con los Arboreals y los humanoides para alcanzar a los Reptilians y detener el superarma Xindi. Archer planea abordar el super arma y sobrecargar sus motores. Mientras en la expansion délfica intenta destruir la esfera 41 y as desamblar toda la red, mientras los creadores de las esferas tratan de acabar con ellos.

Después de haber sobrevivido misteriosamente a la super arma Xindi. Archer se despierta en la tierra en la época de los Nazis de 1940 quienes han invadido Estados Unidos con la ayuda de Aliens.

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.

La embajada Vulcana es bombardeada. T'Pol y Archer son enviados a investigar a una facción religiosa en el desierto vulcano.

T'Pol y Archer encuentran a los Syrrannites (una facción religiosa). Archer se entera de los planes del alto mando vulcano de iniciar un ataque contra Andoria, lo que sumergiría a la Tierra en un conflicto interplanetario.

T'Pol, Archer y T'Pau van en busca del Kil'Shara, el objeto que contine las escrituras sagradas de Surak. Cuando lo llevan de regreso a la capital Vulcana se encuentran en medio de un pleito entre naves militares vulcanas y andorianas.

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.