Als eine Inspektion bei Global Dynamics ins Haus steht, sind alle aufgeregt. Dr. Stark ist zuversichtlich: Er möchte ein neues Flugabwehrsystem vorstellen. Doch dieses System, Martha genannt, wurde von seinem Erfinder mit einer künstlichen Intelligenz versehen, die sich nun verselbstständigt hat. Nun ist guter Rat teuer…

In einem geheimen, unterirdischen Labor ist einer der Wissenschaftler verschwunden. Dieser macht nun aufgrund einer Verunreinigung des Trinkwassers eine De-Evolution mit und entwickelt sich immer mehr zum Reptil. Dieses Schicksal bedroht auch bald alle anderen Wissenschaftler. Dr. Stark und Zane gelingt es jedoch, rechtzeitig ein Gegenmittel zu injizieren…

Die neueste Mode in Eureka sind künstliche Hunde. Doch aus unerklärlichen Gründen explodieren diese in letzter Zeit. Carter spürt kurz darauf ein kleines Erdbeben, doch er scheint der Einzige zu sein, der davon etwas mitbekommen hat. Gemeinsam mit dem Wissenschaftler Dr. Hood und einigen künstlichen Hunden macht er sich auf die Suche nach der Quelle des Übels…

Allisons großer Tag ist gekommen: Sie will endlich Nathan heiraten. Doch am Vormittag muss sie noch einmal zu Global Dynamics und Mr. Weinbrenner, dem Zeitmaschinenwart, kündigen. Als wenig später, mitten in der Hochzeitszeremonie, der Himmel aufreißt und eine Druckwelle Carter zurück in seine Dusche verfrachtet, ist er irritiert. Wieso beginnt der Tag jetzt noch einmal von vorne?

Aus Ägypten wird ein Sarkophag inklusive einer Mumie angeliefert. Als die einzigen Wissenschaftler, die Kontakt mit der Mumie hatten, an Dehydrierung sterben, ist Carter alarmiert. Schnell stellt sich heraus, dass sich im Blut der Infizierten Insekten im Larvenstadium befinden, die von ihrem Wirt nichts als Staub übrig lassen. Nun ist Carter auf die Hilfe seiner Schwester Lexi angewiesen…

Zane soll für Miss Thorne den Cryptex entschlüsseln. Dazu muss er allerdings in einen geheimen Raum. Auch Pilar, Lucas und Zoe betreten diesen Raum. Nach dem Betreten des Computerraums werden die Vier eingesperrt. Als die Luft langsam knapp zu werden droht, muss eine Idee her… Carter erhält von dem Wissenschaftler Chuck eine Art Supermannkostüm, mit dem er durch Wände gehen kann. Kann er so die Türen wieder öffnen?

Die idyllische Kleinstadt Eureka an der Westküste der USA verbirgt ein mysteriöses Geheimnis: Die amerikanische Regierung hat als Geheimprojekt nach dem Zweiten Weltkrieg dort seit Jahren ihre brillantesten Wissenschaftler und deren Familien angesiedelt. Kein Wunder, dass sich Innovationen und totales Chaos hier die Hand geben. Als US-Marshall Jack Carter nach einer Autopanne in Eureka strandet, merkt er schnell, dass hier nicht alles so ist, wie es auf den ersten Blick scheint…

Wer ist Eva Thorne und was will sie in Eureka? Die Entdeckung eines unterirdischen Atom-Bunkers, der aus einer Zeit stammt, als Eureka und ‚Global Dynamics‘ noch gar nicht existierten, mysteriöse Leichen, die Thorne ohne Untersuchung aus dem Weg räumen will, und die spätere Anordnung, den Bunker für immer zu versiegeln, machen Carter, Allison und Henry immer misstrauischer. Carter will Thorne endlich zur Rede stellen, aber er wird mit ihr im Bunker eingesperrt…

Nachdem Sheriff Carter entlassen worden ist, hofft Jo Lupo auf seine Stelle – vergeblich. Fargos neueste Erfindung Sheriff Andy, ein Android, wird Carters Nachfolger. Lupo weigert sich, mit Sheriff Andy zu arbeiten und kündigt ihren Job als Deputy. Wenig später geschieht am Stadtrand ein Unfall, bei dem mehrere Bäume entwurzeln. Als anschließend auch noch eine große Satellitenschüssel einstürzt, bemerkt man, dass die Gravitationskräfte in der Stadt verrückt spielen…

Alle zwei Jahre müssen sich die polizeilichen Führungskräfte einem physischen und psychischen Konditionstest unterziehen. Nachdem Jo diesen mit Auszeichnung bestanden hat, muss auch Carter für 48 Stunden in die Isolation. Global Dynamics will indes mit einem neuen Überwachungssystem aufwarten, der biometrischen DNA-Überwachung. Für den Beta-Test der ersten DNA-Profilmessung unter Leitung von Dr. Stefano stellt sich Jo Lupo zur Verfügung – mit fatalen Folgen…

Der alljährliche Bowling-Wettstreit zwischen ‚Team Eureka‘ und ‚Team Area 51‘ steht an. Den Kontrahenten sind alle Mittel recht, um das Turnier zu gewinnen. Als Bismarck, der Anführer von ‚Team Area 51‘, Fargo die Hand schüttelt, führt das dazu, dass bald alle Eureka-Spieler eine grüne Haut haben. Indes hat Carter mit einem Spezialauftrag von Allison zu kämpfen: In der Stadt treibt ein schleimiges Monster sein Unwesen, was die Energiereserven der Stadt frisst.

Der neueste Schrei in Eureka ist ‚Der kluge Asphalt‘ – ein Programm, das Autos automatisch fahren lässt. Plötzlich häufen sich Beschwerden über gestohlene Dinge, die Carter schließlich aufgetürmt vor den Toren der Stadt findet. Scheinbar unter Hypnose haben Jugendliche sie dorthin gebracht. Die Türme funktionieren im Verbund wie ein Plasmagenerator. Bald bringen immer mehr hypnotisierte Bewohner Diebesgut an den Stadtrand… Unterdessen wird das unbekannte Signal immer stärker.

Das gelandete Raumschiff ist die ‚Columbus‘, die Henry vor 20 Jahren auf einen interstellaren Flug geschickt hat. Aus der Luke steigt plötzlich die vor zwei Jahren verstorbene Kim – der Bordcomputer hat eine Eigenkopie von ihr gebaut. Dr. Lieber nimmt ein Gerät von Fargo mit und wird kurz darauf verschmort aufgefunden. Es kommt heraus, dass der Biocomputer des Raumschiffes von einem Virus befallen war, der durch gigantische Stromspannungssteigerungen Computer und Mensch zerstört.

Dr. Manlius hilft G.D., die Daten im Computer Kim herunterzuladen. Henry erfährt entsetzt, dass Kims Zellen verfallen und sie ‚sterben‘ wird. Auf der ersten großen Babyparty von Allison fallen die Geschenke dreier Wissenschaftlerinnen besonders auf. Carter findet kurz darauf eine der Frauen tot in ihrem Auto, das bis oben hin voll mit Wasser ist. Dann wird auch die Leiche einer zweiten Wissenschaftlerin gefunden. Es kommt raus, dass sie selbst das Wasser produziert haben müssen.

Tess (Jaime Ray Newman) hat eine Zeitkapsel erfunden, die es ermöglicht, vergangene Ereignisse noch einmal zu erleben. Fargo (Neil Grayston) manipuliert das Gerät, um die Vergangenheit zu ändern. Dabei kommt es zu unerwarteten Konsequenzen. Einige Bewohner EUReKAs leiden an plötzlicher Amnesie, und Carter (Colin Ferguson) und Allison (Salli Richardson-Whitfield) werden in den Labors von Global Dynamics eingesperrt. Die Situation wird schnell brenzlig, als die jährliche Schallreinigung beginnt, bei der der gesamte Gebäudekomplex steril gemacht wird.

G.D. soll eine kleine wissenschaftliche Sensation aus der Arktis, einen endlos langen Bohrkern, untersuchen. Doch plötzlich werden Bewohner und Häuser in Eureka auf unerklärliche Weise mit Eis überzogen. Taggart, der den Bohrkern transportiert hat, kann gerade noch aus einem riesigen Eisblock gerettet werden. Zane, der Taggart auf der Fahrt begleitet hat, benimmt sich merkwürdig. Bald stellt sich heraus, dass Zane anfängt, von innen zu gefrieren…

Lukas und Henry stoßen in Kims Datensatz auf eine beunruhigende Entwicklung: Nemesis. Der fiktive Neutronenstern umkreist alle 65 Jahre die Erde und soll in 2000 Jahren die Umlaufbahn der Erde kreuzen. Dabei könnte es zu unkalkulierbaren Vorgängen auf der Erde kommen. Lukas entschließt sich, eine Apparatur zu bauen, die die Wirkung von Nemesis aufheben könnte. Diese führt aber leider selbst zu verrückten Vorgängen in Eureka…