Dans le sud-ouest américain des années 1970, un chauffeur de criminels voit sa vie bouleversée par une agente du FBI bien décidée à démanteler leur organisation.

L’agent spécial du FBI Olivia Dunham, le scientifique Walter Bishop, brillant mais anciennement interné, et son fils Peter, intrigant et réticent, découvrent un mystère mortel impliquant une série d’événements incroyables…