Garcia Flynn, un criminel en cavale, parvient à dérober une machine à voyager dans le temps. Le gouvernement américain fait appel à une équipe improbable pour retrouver Flynn et l'empêcher d'altérer le passé. Lucy Preston, une professeur d'histoire, Wyatt Logan, un militaire, et Rufus Carlin, un scientifique, constituent le trio chargé de sauver le pays...