Después de haber sobrevivido misteriosamente de la súper arma xindi, el capitán Jonathan Archer se despierta en la Tierra en la época de los Nazis del 1940 quienes han invadido Estados Unidos con la ayuda de alienígenas.

El capitán Archer se reúne con la tripulación de la Enterprise (NX-01) y tratan de terminar el plan de destruir con una máquina del tiempo al futuro de la Tierra.

Después de haber finalizado el conflicto, toda la tripulación de la Enterprise deberá enfrentarse a los resultados de sus acciones durante la guerra contra los xindi. T'Pol y Trip viajan a Vulcano, donde ella debe reconsiderar su relación con su prometido Koss.

Un grupo peligroso de humanos mejorados genéticamente llamados "Intensificados" escapan de un planeta prisión, y ellos sólo buscan crear una guerra contra los humanos normales. La Enterprise es puesta al lado del criminal doctor Arik Soong, creador de este gran grupo de superhombres, para poder cazarlos.

Arik Soong y un grupo de intensificados van a un centro médico con su intención de llevar a la vida miles de embriones alterados genéticamente.

En defensa de Arik Soong, el grupo de intensificados intentan iniciar una guerra interestelar entre la Tierra y los klingons. ¿Podrá la Enterprise pararlos?

La embajada de la Tierra en el planeta Vulcano es bombardeada, y el almirante Maxwell Forrest muere. T'Pol y el capitán Archer son enviados a investigar a una facción religiosa en el desierto vulcaniano.

T'Pol y el capitán Archer encuentran a los Syrrannitas (una facción religiosa de Vulcano). Archer se entera de los planes del Alto Mando Vulcaniano de iniciar un ataque contra Andoria, lo que sumergiria a la Tierra en un conflicto interplanetario.

El capitán Archer, T'Pol y T'Pau van en busca del Kir’Shara, el objeto que contine las escrituras sagradas de Surak. Cuando lo llevan de regreso a la capital de Vulcano se encuentran en medio de un conflicto entre naves militares vulcanianas y andorianas.

El inventor del teletransportador, Emory Erickson, viene a la Enterprise a hacer un experimento peligroso: quiere encontrar a su hijo perdido en el subespacio. Pero no le cuenta nada al capitán Archer ni a su tripulación.

Unos alienígenas no corpóreos entran y se ponen a estudiar a la tripulación de la Enterprise para ver su reacción frente a una infección viral.

El Enterprise viaja a Babel con un embajador tellarita para hacer tratados de paz con los andorianos, cuando una llamada de auxilio de Shran es recibida por la nave de la Tierra.

El capitán Archer trata de unir a los andorianos, los tellaritas y los vulcanianos en un plan para capturar una nave romulana que está tratando de desestabilizar esa región.

El capitán Archer visita el mundo de Shran, Andoria, para encontrar una subespecie andoriana telépata llamada Aenar, con el fin de determinar su conexión con la nave que destruye naves en la región.

Mientras el Enterprise visita la Tierra por el lanzamiento del Columbia (NX-02), el doctor Phlox es secuestrado y forzado a ayudar a los klingons.

Con la ayuda del Columbia, toda la tripulación del Enterprise soluciona el sabotaje a sus naves y van a intentar liberar a Phlox.

Tras un acuerdo con los Orión, el comerciante le regala tres mujeres al capitán Archer, que cautivan a todos los hombres de la nave excepto Trip.

En un universo paralelo y como segundo a bordo, Jonathan Archer y la tripulación de la Enterprise inician un motín contra el capitán Forrest para apoderarse de una nave terrestre en el espacio tholiano.

En el universo espejo, el Enterprise (NX-01) ha sido destruida por los tholianos, y algunos han escapado en cápsulas de salvamento. Jonathan Archer se ha apoderado de la nave que estaba en el espacio tholiano, que resulta ser una nave del siglo XXIII (un siglo en el futuro) y del universo principal, y Archer en la nueva nave pretende matar al emperador del Imperio Terrano y gobernar la Tierra él. Pero no todos de abordo están de acuerdo, y realizan otro motín.

En la Tierra, un grupo de racistas xenofóbicos llamado Terra Prime, hace todo lo posible para terminar con la llegada de alienígenas y las relaciones con más planetas entre la Tierra.

El líder xenofóbico de Terra Prime amenaza con destruir toda la Flota Estelar a menos que todo el que sea alienígena salga del sistema Solar inmediatamente.