故事将主要讲述年轻的FBI女特工OliviaDunham（AnnaTorv扮演）奉命加入代号为“Fringe（边缘）”的秘密部门，与高深莫测的神秘科学家WalterBishop博士（JohnNoble扮演）合作调查一系列无法用科学解释的超自然现象。随着这些现象愈演愈烈，两人逐渐发现，其中有些麻烦可能是WalterBishop自己的研究所导致的，而更多的麻烦则和秘密的顶级研究机构“普罗米修斯公司”有关……真相一点一点被揭开，秘密却越来越深。

故事的开头如同《迷失》一样，始于一架即将出事的飞机。在迫降之后飞机上所有人都死于一种神秘的病毒，FBI以及各方调查组介入调查。但这只是故事的开始，接下来FBI的女特工奥利弗-邓哈姆（OliviaDunham）和高智商天才彼得-毕舍普（PeterBishop）将携手面对一系列匪夷所思的可怕现象。为了阻止危机的进一步扩展，他们将寻求彼得早已疏远的父亲的帮助。而他的父亲沃特-毕舍普博士（Dr.WalterBishop）则一直被精神病院所收留。出院之后，三个人组成的调查小组开始对各种离奇事件进行研究。随着遇到的事情越来越棘手，沃特-毕舍普博士背后不为人知的一面也逐渐浮出水面。片中出现的一个名为巨能（MassiveDynamic）的前沿科技公司也跟沃特-毕舍普博士颇有渊源，它的创始人曾跟他同在一个实验室共事。但巨力公司的诡秘行为却不得不让人怀疑它跟一系列神秘事件脱不开关系，不过偶尔也会为奥利弗等人提供一些帮助，这让它的真正目的变得更加扑朔迷离。到底巨能公司是为了拯救人类不遗余力的正义天使还是妄图将整个地球变为自己可以为所欲为的实验室的幕后黑手？随着奥利弗等人的深入调查，真相将逐渐水落石出。