第1話「タイムスリップ」FOUNDER'S DAY
ユーリカ創立記念日の朝、カーター、アリソン、ヘンリー、ファーゴ、ジョーの5人は突如、街の前身である1947年のユーリカ米軍基地にタイムスリップする。ファーゴとジョーは怪しい侵入者として収監され、他の3人はそれぞれ変装して基地内に身を隠すことに。 “スパイ”として追われる身となったカーターらは、ワームホールの研究を行う理論物理学者、トレヴァー・グラント博士の協力を得て、元の時代に戻ろうとするが…。
第2話「何かが違う世界」A NEW WORLD
1947年から無事に戻ってきたカーターたち5人。しかし、思わぬ現実が彼らを待ち受けていた。ジョーは恋人のゼインと保安官補佐の職を失い、自閉症のケヴィンは明るく自立心旺盛なティーンエイジャーに変貌。研究所のトップは “独裁者”ファーゴに変わっていた。その一方で、時空移動を引き起こした“橋の生成装置”が原因不明のオーバーロードにより爆発してしまう。カーターは破壊工作の可能性をにらみ、爆発原因を調査する。
第3話「怒りの大暴動」ALL THE RAGE
非殺傷兵器“ノルウェプ”の開発研究室を訪ねたファーゴは、彼の独裁者ぶりに不満を抱くパリッシュ博士と衝突。両者の争いは激化し、やがて研究所全体を巻き込む大暴動にまで発展する。所内に蔓延する異常な“怒り”の原因を調査するカーターだが、一方でテスとの同居について悩みを抱えていた…。同じ頃、修理工場で“橋の生成装置”の修理を試みていたヘンリーとグラント博士は触れるものすべてが消滅する異常現象を体験する。
第4話「O2」THE STORY OF O2
“宇宙週間”の恒例イベント、月往復ロケットレースに沸くユーリカ。しかし打ち上げ会場付近では、ゼインが原因不明の“酩酊状態”に陥り、網膜のはがれたカラスも発見される。その原因は、火星移住時に必要な酸素を作り出す液体“タップ”が盗まれたことと関係しているようだが…。酸素濃度が異常に高まり、街のあらゆる物が火花ひとつで大炎上してしまう危険な状況の中、月から戻ったロケットが街に着陸しようと近づいてくる。
第5話「クロスオーバー」CROSSING OVER
米政府極秘の“第13倉庫”からクローディア・ドノバンがやって来た。彼女に恋心を抱くファーゴは大張りきり。その一方で、街のあちこちに様々な物体が突如現れる奇妙な現象が発生。研究所のロビーに木が生え、カフェ・ディエムには戦闘機が出現。そしてジョーの体内にも巨大な銃弾が…。それらはすべて、1947年のユーリカから移動してきたものだと発覚する。2つの時代が交錯し始め、世界は消滅の危機に陥る。
※「ウェアハウス13」とのクロスオーバーエピソード!
第6話「恋するロボット」MOMSTROSITY
ある朝、感情生成プログラムに感染し、暴走を始めたユーリカのロボットたち。アンディはジョーに恋をし、タイタン探査機のタイニーはNASAへ搬送中に脱走して、キャンプ中のカーター、ケヴィン、ファーゴ、グラントを襲撃。アリソンをめぐって火花を散らしていたカーターとグラントも一時休戦し、命からがら逃げきりを図る。一方、グレースへの想いを強めたヘンリーは、口外してはならない時空移動の真相を打ち明けてしまう。
第7話「恋か友情か」STONED
ゾーイが大学から戻ってきた。帰省を喜ぶカーターだが、ゾーイに新たな恋人候補がいると知り動揺する。その夜、ジョーの新居の建設現場で化石を発掘していたゾーイの恩師、デレク・サーグッドが石と化す事件が発生。カーターは石化の原因が建設に使われていた“フラッシュクリート”にあると見て捜査を始める。一方、研究所ではグラントの身元が国防総省に疑われていることが判明。ゼインが国防総省のコンピューターに侵入する。
第8話「過去との対面」THE EX-FILES
べバリーから、電磁パルス誘導装置“DED”がアメリカの電子機器を壊滅させるほどの危険な兵器だと聞かされたグラントは、その実験を行っている研究所で開発阻止に意欲を燃やす。一方、街では橋が崩れ落ち、車が突然つぶれて鉄くず状態になるなど不可解な現象が発生。さらにカーター、アリソン、ジョーたちは心にわだかまりのある人物の幻覚を見るように。カーターらは、それらの現象がDEDに関係していると見て捜査を進める。
第9話「愛は時を越えて」I'LL BE SEEING YOU
べバリーらが復元した“橋の生成装置”によって1947年に戻ることになったグラント。しかし、装置の起動時に発生した強烈なエネルギーパルスにのみ込まれたアリソンは致命傷を負って死んでしまう。またタイムトラベルの瞬間に居合わせたカーターは、グラントと一緒に過去に飛ばされることに。再びやってきた1947年の世界で、カーターとグラントは愛するアリソンの死を回避するため、過去の出来事を変えようと奮闘する。
第10話「クリスマスの奇跡」O LITTLE TOWN...
ある年の暑いクリスマス。電磁波バリアの故障により、街から出られなくなったカーターと住人たちのもとへ、サンタらしき“侵入者”がソリに乗って現れる。その“侵入者”は街なかを爆走したのち姿を消す。その後、ノア・ドラマーと名乗る謎の博士が研究所の第22研究室に侵入。そこで管理していた水素の結晶は異常な速さで巨大化し始め、大爆発も危ぶまれる状態に。しかし巨大化の原因を探るうち、驚愕の事実が明らかとなる。
第11話「宇宙の彼方で」LIFTOFF
実験用の廃棄ロケットで宇宙ごっこをしていたファーゴ。しかし、ゼインがイオンパルス制動機をエンジンにセットしていたため、ロケット内にいた2人は何の準備もなく宇宙に打ち上げられてしまう。操縦も通信もできない機体で、かろうじて機能したのは生命維持装置のみ。わずか6時間分の酸素を頼りに宇宙を漂うことになった2人の行く手には、巨大な国際宇宙ステーションが…。果たして2人は衝突を回避し、無事地球に戻れるのか?
第12話「世界が止まる日!?」REPRISE
ロケット研究者のホリー・マーテン博士が超光速移動に関する調査にやってきた。しかし、敵意をむき出しにするファーゴは、超光速移動エンジン“FTL”でホリーをどこかに消し去ってしまう。また、ゼインがジョーの新居を焼き払い、無免許のケヴィンがカーターの車を奪って逃走するなど、住民たちの間に不可解な行動が広がっていく。その一方で、時の流れを極限まで遅くする“停滞フィールド”が発生。街中が静止の危機に陥る…。
第13話「未来予報」GLIMPSE
タイタン星へ向かう“アストライオス計画”が始動した。20名の参加枠を巡って科学者たちが火花を散らす中、研究所ではセキュリティ強化のため、未来を予測するコンタクトレンズ“パル”を導入。“パル”を装着して所内のトラブルを未然に防ぐことに成功したカーターとジョーだが、カフェ・ディエムに入ってきたゼインの背後で大爆発が起きる予測映像を目にする。爆発までの時間は約2時間。果たしてこの予測は的中するのか…?
第14話「空飛ぶ町」UP IN THE AIR
“銀行強盗”が起きたとの連絡を受け、現場に向かったカーター。しかし、銀行は建物ごとどこかへ消えていた。なぜか風船のように空へ飛んでいってしまったのだ。しかも貸金庫の中には大爆発を起こしかねない危険な反物質が…。一方、研究所ではアストライオス計画の二次審査である体力テストを実施。鬼教官のジョーが候補者たちをしごく中、ホリー・マーテン博士に恋するファーゴとパリッシュ博士のライバル争いが勃発していた。
第15話「女たちの戦い」OMEGA GIRLS
ファーゴに代わって臨時の所長に就任したアリソン。しかし、その正体はアリソンの脳をほぼ完全に乗っ取ったベバリーだった。ベバリーは脳の遠隔操作についてカーターに詰め寄られると、街中の住人を昏睡状態に陥れてしまう。その後、街に戻ってきたゾーイとジョーは、ゼインとの三角関係をめぐってケンカしながらも街の危機を救おうと奮闘。しかし、ベバリーの一味は研究所の極秘データ入手まであと一歩のところまできていた…。
第16話「虫型ロボットの暴走」OF MITES AND MEN
タイタンへの出発を3カ月後に控え、所員たちが準備に追われる中、虫型ロボット“建設ダニ”の大群が脱走した。硬い金属のタングステンを体内で溶かして宇宙船の船体を作るこのロボットは、研究所のエレベーターなど、あらゆるタングステン材を食べて消滅させてしまう。その頃、地下の“レベルQ”では、上階の騒動を知らないファーゴ、ジョー、ホリー、パリッシュの4人が完全に隔離された部屋で心理ストレステストを受けていた。
第17話「タイタンの戦い」CLASH OF THE TITANS
ロボット探査機のタイニーが、タイタンの大気と土のサンプルを持って帰還した。しかし到着早々に大爆発を起こしてしまう。まもなく街の地盤が緩み始め、危険な陥没穴が出現。さらに猛毒のエタンの霧が発生し、極めて爆発しやすいメタンの雪が降るなど、街全体がタイタンと化していく。一方、カーターとアリソンは、国防総省の規約“IA248”に基づき、パートナーとしての適性を監査員から厳しくチェックされていた。
第18話「再現された記憶」THIS ONE TIME AT SPACE CAMP...
宇宙船の打ち上げまで6週間。クルーを決定する最終面接では、候補者たちの記憶を映像化する“バイオ大脳レコーダー”によって、ゼイン、ファーゴ、ジョーたちの子供時代のエピソードが明かされる。その一方で、カーターが過去に経験した事件を次々と再現する謎の“模倣犯”が現れる。雷光のようなシールドに包まれた宇宙船に矢を撃ち込み、警備兵の制服を強奪し、カフェのジュークボックスを破壊。暴走を続ける犯人の狙いとは…?
第19話「小さな一歩」ONE SMALL STEP...
宇宙船打ち上げの1週間前。FTLが誤作動を起こし、発射台の近くにいたアンディがタイタンに飛ばされてしまった。史上初めてタイタンの地を踏むことになったアンディだが、マイナス190度にも達する過酷な環境下で急速に体をむしばまれていく。何とか地球に連れ戻そうにもFTLの復旧は望めず、街では様々な物体がドロドロに溶けてしまう謎の現象も発生していた。カーターらは溶解を食い止め、アンディを無事救い出せるのか?
第20話「大きな飛躍」ONE GIANT LEAP...(最終話)
タイタンへの出発当日、特別ゲストとして大統領が街を訪問することになった。しかしシークレットサービスが送り込んだ先遣チームのリムジンが“殺人光線”によって真っ二つに切り裂かれる事件が発生。乗車していた大統領の替え玉は幸い無事だったが、カーターたちは暗殺未遂と見て捜査を始める。一方、宇宙船発射用のFTLリアクターからパワーが漏出していることが発覚。果たしてアストライオス号は無事、発射の時を迎えるのか?