Au XXe siècle, les Terriens achèvent leur premier vaisseau intergalactique, l'Enterprise, doté d'un moteur révolutionnaire. Le capitaine Archer s'apprête à embarquer à son bord avec son équipage lorsqu'un Klingon blessé est capturé en Oklahoma. Les Vulcains, qui sont chargés de l'enquête, demandent sa mise à mort pour des raisons de fierté et d'honneur. Mais cette requête est refusée par les Terriens. Archer intervient et propose de ramener le blessé chez lui avec son vaisseau, en signe de paix. C'est ainsi que débute le premier voyage de l'Enterprise, qui emporte les pionniers du voyage spatial... L'équipe de l'Enterprise est à la recherche de son prisonnier Klingon qui vient d'être enlevé. Mais Jonathan Archer et son équipage tombent dans un guet-apens, tendu par des Sulibanes. Pris à part, Archer apprend d'un renégat que certains Sulibanes cherchent à provoquer une guerre entre les Klingons. En voulant rejoindre son vaisseau, Archer est blessé par un tir...

Continuant à explorer les galaxies, l'équipage de l'Enterprise espère bientôt rencontrer une planète habitée. Il tombe soudain nez à nez avec un vaisseau alien. Ce dernier contient une quinzaine de corps d'humanoïdes suspendus au plafond, qui semblent avoir été utilisés pour des expériences scientifiques plutôt étranges.

L'Enterprise rencontre enfin une planète. Celle-ci est bleue et la présence d'oxygène permet aux membres de l'équipage de l'explorer sans équipement spécial. T'Pol s'oppose à cette mission mais le capitaine Archer reste sur ses positions. Une équipe est envoyée sur place. Cette planète qui ressemble beaucoup à la Terre est un enchantement. Mais très vite, des membres du groupe sont menacés par un vent violent. Tucker décide d'aller se réfugier dans une grotte. Peu de temps après, Ethan commence à présenter d'inquiétants troubles du comportement...

Trip est chargé de réparer un vaisseau alien qui connaît des problèmes de puissance et recharge ses batteries à partir du plasma de l'Enterprise. Si, au début, il ne semble que peu ravi par ce travail, il change rapidement d'avis lorsqu'il rencontre une belle technicienne travaillant sur le vaisseau en question...

Il y a 75 ans, un vaisseau quittait la Terre pour se rendre sur la planète Terra Nova, afin d'y établir la première colonie humaine hors du système solaire. L'opération fut un succès, jusqu'au jour où la Terre perdit mystérieusement tout contact avec les exilés. L'équipage de l'Enterprise, qui approche de Terra Nova, est chargé de découvrir ce qui s'est passé...

Le capitaine Archer décide de visiter, avec l'équipage de l'Enterprise, le P'Jem, un sanctuaire Vulcain réservé à la méditation et à la recherche de la sérénité absolue. T'Pol désapprouve cette visite et redoute qu'elle ne soit mal interprétée par les fidèles du temple. Arrivés sur les lieux, Tucker, Archer et T'Pol découvrent que d'étranges extraterrestres ont pris le contrôle du sanctuaire...

L'équipage de l'Enterprise découvre la plus grosse comète jamais observée par des humains. T'Pol détecte à sa surface la présence d'une grande quantité de psyllium, un minerai très rare. Le capitaine Archer envoie Reed et Mayweather en mission d'exploration. Il ignore qu'un vaisseau Vulcain les observe avec attention...

Le capitaine Archer et son équipage découvrent une planète très peuplée qui ressemble étrangement à la Terre telle qu'elle était au XIXe siècle. Ils décident de se faire passer pour des habitants de cette mystérieuse planète afin d'enquêter sur ce nouveau territoire, qui leur est terriblement familier. Au cours d'une analyse de routine, T'Pol détecte la présence d'un réacteur matière-antimatière dans les sous-sols d'une des villes. La présence d'un tel dispositif amène l'équipage à se méfier un peu plus de cette planète. Le capitaine Archer tente de comprendre ce qui se passe en ces lieux...

Le capitaine Archer est contacté par l'amiral Forrest. L'Enterprise doit aller porter secours à un vaisseau cargo, le «Fortunate», qui ne répond plus aux appels. L'équipage de l'Enterprise retrouve bientôt le bâtiment, sérieusement endommagé par une attaque perpétrée par un groupe de dangereux pirates nausicaans. Mais son capitaine tient absolument à se venger et refuse l'aide du capitaine Archer...

Quelque part dans le quartier général du Cabal, Silik subit de nouvelles modifications génétiques, tout en essuyant les réprimandes de l'«Inconnu du futur» à cause de l'échec de sa mission précédente. En effet, l'Empire Klingon n'est pas entré en guerre civile comme prévu. Mais Silik se voit confier une nouvelle mission...

L'équipage de l'Enterprise vient d'installer le premier relais de communication ainsi qu'un second relais «subspatial», qui va permettre à Archer et aux premiers pionniers de communiquer directement avec la Terre...

Depuis l'installation du relais «subspatial» qui permet enfin à tout l'équipage de communiquer avec la Terre, les messages sont de plus en plus nombreux. La linguiste Sato remarque, avec étonnement, que la plupart de ces communications concernent le docteur Phlox. Il ne sait trop comment réagir...

L'Enterprise rencontre une géante gazeuse de type 9 et décide d'envoyer une sonde afin de l'étudier de plus près. La sonde révèle la présence d'un vaisseau en perdition, qui est en train de sombrer dans l'atmosphère de cette étoile...

L'amiral Forrest est contacté par l'ambassadeur vulcain Soval, qui lui fait part de la destruction par les Andoriens du sanctuaire de P'Jem. Soval accuse le capitaine Archer d'y être mêlé et d'avoir indiqué aux Andoriens la cachette du lieu sacré. Mais Archer clame son innocence à qui veut bien l'entendre...

Quelques problèmes techniques sur le vaisseau Enterprise nécessitent le réglage des radars de visée. Pour ce faire, Reed et Tucker doivent emmener une navette assez loin du vaisseau. Les deux officiers embarquent alors à bord de la navette n°1 et se dirigent vers leur destination. Pendant ce temps, l'Enterprise est immobilisé au milieu d'un champ d'astéroïdes...

Alors que le capitaine Archer montre à T'Pol un livre d'astronomie, Reed annonce l'approche d'un navire alien. T'Pol reconnaît imédiatement le vaisseau, il s'agit d'un vieux modèle vulcain qui n'est plus en service. C'est alors que Tavin, le capitaine de ce navire étranger, demande à Archer l'autorisation d'effectuer des réparations...

L'Enterprise arrive à proximité d'une planète qui a quitté l'orbite de son soleil. Elle est plongée en permanence dans l'obscurité mais semble habitable. Très rapidement, les détecteurs y décèlent la présence en surface d'un vaisseau inconnu, lequel ne répond pas aux appels du capitaine Archer...

Le vaisseau est visité par deux pirates aliens, des Ferengi, qui ont réussi à propager un gaz dans l'appareil, plongeant l'équipage dans l'inconscience. Les deux individus fouillent tous les recoins en quête d'objets de valeur. C'est compter sans Tucker, placé en chambre de décontamination, et ainsi protégé du gaz. Tucker tente alors de monter à bord du vaisseau des pirates et réveille T'Pol, tandis que les aliens ont réanimé Archer et exigent de lui qu'il les mène jusqu'à son or...

T'Pol, Tucker et Archer dînent avec un marchand alien, D'Marr. Le capitaine, qui a besoin de trouver du Duratanium pour réparer la coque du vaisseau, demande à D'Marr où il peut en trouver. Celui-ci indique au capitaine un endroit où se trouve l'épave d'un vaisseau, mais il le met en garde car le navire serait hanté...

Alors qu'ils explorent une planète inconnue, Mayweather et Archer se réveillent dans une prison, ignorant totalement comment ils y sont arrivés. La porte de leur cellule est ouverte et bientôt un gardien les mène devant le directeur de l'endroit, qui leur explique qu'ils sont détenus par erreur dans cet endroit. Les membres de l'équipage de l'Enterprise apprennent alors qu'ils se trouvent sur une planète occupée par les Tandarans, actuellement en guerre conre les Sulibans. Or les Sulibans ont déjà eu des contacts avec les Terriens et leur ont, par le passé, fait plusieurs fois la guerre...

L'équipage de l'Enterprise tente un premier contact avec un peuple encore inconnu, les Kreetassens, mais suite à une incompréhension, c'est un échec cuisant. Un peu plus tard, une créature quitte le vaisseau extraterrestre et pénètre dans l'Enterprise. Il s'agit d'un symbiote, qui capture plusieurs membres de l'équipage et les enveloppe dans des cocons...

Cela fait maintenant un an que l'Enterprise a quitté la Terre. La fatigue se fait ressentir au sein de l'équipage et T'Pol propose de faire une halte sur la planète Risa, afin de se reposer. Mais ces vacances sont contrariées par un appel urgent de Starfleet qui confie à Archer la mission délicate de rapatrier un ambassadeur vulcain, actuellement en poste sur la planète Mazar. L'Enterprise prend aussitôt le cap de cette planète isolée. En chemin, Archer se familiarise avec le dossier de l'ambassadeur qu'il devra embarquer. Il découvre que le diplomate a été victime d'un complot destiné à le discréditer...

En route pour Risa, le capitaine Archer reçoit un message de détresse d'un vaisseau alien. L'équipage vient en aide à son occupant, Zobral, qui, reconnaissant, propose d'accompagner l'équipage sur sa planète désertique...

Après bon nombre de contretemps et rebondissements, l'Enterprise parvient enfin à se positionner en orbite autour de la planète des plaisirs, Risa. Des négociations fixent qui doit rester à bord du vaisseau et finalement, Archer, Sato, Mayweather, Tucker et Reed embarquent à bord d'une navette et se rendent sur la planète. Ils ignorent tout de ce qui les attend. Archer rencontre une mystérieuse extraterrestre et Sato passe une soirée romantique. Mayweather est victime d'un accident alors qu'il faisait de l'escalade pendant que Trip et Reed passent la nuit à faire la fête. Avec de lourdes conséquences...

Le capitaine Archer propose à l'équipage d'aller rendre visite à une colonie minière. Mais lors de leur atterrissage, le plasma dégagé par les réacteurs provoque une onde de choc et détruit la colonie. Depuis la catastrophe, Archer et Daniels sont coincés dans une autre dimension temporelle, le 31e siècle. Ils découvrent alors un avenir terrifiant pour l'humanité, miné par la misère au sein de ruines. La vie sur Terre n'est que désolation. Archer comprend le rôle qui lui est imparti au 22e siècle, pour éviter la réalisation de ces événements. Les Sulibans montent alors dans l'Enterprise...