À la dérive dans l'espace dans la cité d'Atlantis, l'expédition tente par tous les moyens de rejoindre leur nouveau monde avant qu'il ne soit trop tard.

Ayant remédié temporairement au problème d'énergie, l'expédition se prépare à une mission risquée pour récupérer un ZPM.

Lorsque l'équipe rencontre d'anciens compagnons de Ronon, ce dernier doit alors décider s'il désire demeurer sur Atlantis ou rejoindre ses compagnons.

Sheppard réveille accidentellement une forme de vie cristalline qui désire éliminer le reste de l'expédition en envahissant leur cauchemards sous la forme de Sheppard.

Le Colonel Sheppard est capturé par les habitants d'un vaisseau spatial qui désirent utiliser son habileté à manipuler les technologies des Anciens à leur avantage.

Quand un virus cause une amnésie de tout le monde à l'exception de Teyla et Ronon, l'équipe Atlantis doit trouver un remède avant que leur mémoire ne soit complètement effacée.

Teyla et le docteur Keller visitent la nouvelle Athos quand elles sont attaquées par un peuple de guerriers primitifs.

À la recherche des Athosiens, l'équipe rencontre un homme ayant d'impressionants pouvoirs prophétiques qui leur prédit un avenir très sombre pour Atlantis.

Rodney McKay et sa soeur Jeanie Miller sont kidnappés par Henry Wallace sur Terre car seulement les McKay peuvent sauver la vie de sa fille par l'utilisation de nanotechnologie alien.

Les plus grandes peurs de l’expédition se voient réalisées après que la cité est percutée par un étrange drone, pensant que les Réplicateurs ont localisé la cité. Mais quand Elizabeth Weir fait sa réapparition, l’équipe se rend compte que cette sonde fait juste partie d’un plus grand mystère.

McKay découvre comment anéantir les Asurans. Parallèlement L'équipe d'Atlantis est contrainte de faire équipe avec les Wraiths afin de combattre les Asurans pour les distraire et que McKay les aneantissent une bonne fois pour toutes. Les vaisseaux de Larrin se joignent à eux pour cet affrontement inédit.

L'équipe d'Atlantis entreprend avec succès le sauvetage d'un vaisseau ruche partiellement endommagé et ils récupèrent d’importantes informations qui peuvent les aider dans leur guerre contre les Wraiths.

Lors d'une visite sur un monde avec lequel l'équipe de Sheppard avait précédemment créé un lien commercial, Sheppard et McKay doivent entreprendre un pèlerinage afin de protéger la future reine et l'avenir de leurs relations diplomatiques avec ce monde.

Sheppard retourne sur Terre pour assister à l'enterrement de son père avant d'être recruté pour récupérer un réplicateur à forme humaine créé par un laboratoire sur Terre.

Lors d'une mission diplomatique sur une planète minière au sous-sol instable, McKay, Carter et le docteur Keller tombent dans une chambre condamnée sur le point de s'effondrer.

Teal'c vient sur Atlantis pour préparer Ronon aux questions de la CIS, mais ces derniers devront travailler ensemble quand des Wraiths réussissent à prendre la station Midway avec l'ordre de se rendre sur Terre.

Alors qu'une mystérieuse nouvelle maladie balaie la galaxie Pégase, Teyla est convaincue par une vision que le père de son enfant essaie de communiquer avec elle. Elle tente de joindre Sheppard qui est parti en mission pour le mettre au courant de la situation.

Le Dr Carson Beckett ramené par Sheppard se révèle, après les analyses du docteur Keller, être un clone issu des expériences menées par Michael. Ce dernier, possédant le raisonnement et les souvenirs de l'original est, bien malgré lui, à l'origine de la nouvelle souche du médicament Hoffan. Quoi qu'il en soit, il est bien déterminé à réintégrer Atlantis et à mettre fin aux actions de Michael.

Sheppard retourne sur Atlantis après une mission et trouve la cité abandonnée et tout les systèmes éteints. A la place de l'océan, Atlantis se trouve entourée de dunes de sable à perte de vue.