En 2149 los humanos están en peligro de extinción debido a la superpoblación y a la mala calidad del aire. Cuando los científicos descubren una grieta en el continuo espacio-tiempo, deciden enviar una cápsula para determinar cuándo y dónde aparecerá lo que atraviese la grieta, pero por alguna razón la cápsula no llega al presente. Al no obtener respuesta de la cápsula, llegaron a la conclusión de que la grieta desembocaba en una línea de tiempo paralela (un pasado alternativo), por lo que enviar objetos, e incluso gente, a través de la misma, no cambiaría el futuro. De esta forma, y después de otros experimentos que permitieron comunicarse con el pasado, decidieron enviar a grupos de humanos hasta el período cretácico, ochenta y cinco millones de años atrás, para preservar la especie, ya que el mundo agoniza. En medio de la selva cretácica, los inmigrantes fundan la ciudad de Terra Nova. Pero pronto, su misión de salvar a la humanidad se tornará muy complicada. No sólo deben convivir con dinosaurios, sino con un grupo de humanos que se rebelaron en contra del resto de la comunidad de inmigrantes, y que viven por su cuenta en el bosque, realizando escaramuzas ocasionales a la ciudad para robar suministros. La serie cuenta la historia de una familia que viaja al pasado para empezar una nueva vida en Terra Nova.

No ano de 2.149 DC. o mundo está morrendo. O planeta está super povoado e super explorado. O futuro da humanidade está em xeque e a única esperança de sobrevivência está no passado distante... "Terra Nova" acompanha uma família comum numa jornada incrível de volta à Terra no período pré-histórico, como uma pequena parte de uma experiência ousada para salvar a humanidade.

No ano de 2149 o planeta Terra está uma bagunça, a maioria das plantas e animais estão extintos. Os cientistas não podem reverter o dano, mas podem encontrar uma maneira de viajar de volta aos tempos pré-históricos para salvar a raça humana.

Entre os colonos da nova colônia está a família Shannon. Jim Shannon interpretado por Jason O’Mara, é um pai amoroso com alguns segredos de seu passado. Elisabeth é sua esposa e uma cirurgiã de trauma, ela é chamada para participar da equipe médica da Terra Nova. Eles têm dois filhos que se juntam a eles nessa jornada, Josh e Mandy. O líder da colônia é o comandante Frank Taylor, que foi o primeiro a atravessar o portal do tempo.

A jelenben, 2149-ben a Föld haldoklik, minden élőlényét a kihalás fenyegeti. Az időutazás célja: megmenteni az emberiséget. Ezért visszatérnek a 85 millió évvel korábbi, dinoszauruszokkal teli időkbe, hogy csatlakozzanak Terra Novához, az emberek gyarmatához, újraépíteni a civilizációt. A Terra Novában az utazókkal együtt fedezhetjük fel az új világot.

כשמדענים מגלים שבר בזמן, שמאפשר ליצור פורטל להיסטוריה הפרימיטיבית, נולד הרעיון האמיץ להקים מחדש את האנושות, בעבר. הזדמנות שניה לבניית הציוויליזציה.