Экипаж космического корабля «Шэньчжоу» отправляется на границу Федерации для оценки повреждений одного из ретрансляторов, который был выведен из строя неизвестной субстанцией. Несмотря на возможную опасность, Майкл Бернэм идет на риск ради выяснения причины уничтожения передатчика. Открытие оказывается ошеломительным: помощница капитана сталкивается с недружественными Федерации клингонцами, связь с которыми до этого момента была потеряна. Зная о крайне боевом характере этой расы, Бернэм предлагает тактику агрессивного взаимодействия, в то время как корабль чужаков исполняет предначертанное, посылая сигнал к объединению всех 24 домов ради общего дела.

Семь лет назад воспитанная вулканцами Майкл Бёрнэм начала работу в качестве научного сотрудника на корабле «Шэньчжоу». Теперь же, ослушавшись приказа, она оказалась в карцере. В это время клингоны во главе с самопровозглашенным представителем одного из забытых домов, Т'Кувмой, наносят сокрушительный удар по флоту Федерации, что знаменует начало войны. Несмотря на значительные повреждения корабля, капитан с Бёрнэм придумывают способ окончить войну бескровно, однако реализация этого плана приводит к необратимым последствиям.

Через шесть месяцев после вынесения приговора старпому Бернэм ее и еще нескольких заключенных перевозят в другую колонию. По пути корабль попадает в неприятности, и ему оказывает помощь научное судно «Дискавери», капитан которого предлагает Майкл поработать на благо Федерации. Когда на дружественном «Дискавери» научном корабле происходит смертельный для экипажа инцидент, капитан Габриэль Лорка отправляет Майкл и еще нескольких подчиненных в спасательную экспедицию. Женщине выпадает шанс показать себя и получить возможность остаться на «Дискавери» уже не в качестве заключенной.

Майкл вступает в должность, и Лорка демонстрирует уже знакомое ей чудовище, поручив Бернэм и коммандеру Лэндри его изучение на предмет возможности использования против клингонов. В отличие от остальных, Майкл видит в существе неведомый ранее живой вид, способный на большее, чем просто быть неуправляемой машиной для убийств. Тем временем «Дискавери» получает задание отправиться на помощь атакованной клингонами шахтерской колонии. А Воку приходится предать веру вождя и начать новый, ведущий к победе путь.

Когда отправившегося на собрание командования Лорку берут в плен клингоны, его пост временно занимает Сару, готовый на все, чтобы спасти капитана от гибели. Тем временем, волнуясь за стремительно истощающиеся ресурсы тихоходки, Майкл привлекает корабельного доктора к изучению этого существа. Она предлагает Стэметсу найти способ избежать повторения травмирующей ситуации для столь ценного ресурса. Опасаясь возможных негативных последствий действий бывшей мятежницы, Сару пресекает попытки Бернэм поступить по-своему. В это время Лорка знакомится с двумя заключенными. С одним из них капитан решает устроить побег.

Благодаря ментальной связи со своим приемным отцом-вулканцем Сареком Майкл ощущает, что с тем случилась беда. Отправившийся на встречу с представителями клингонов, его корабль терпит бедствие из-за сорвавшего миссию представителя радикальной группировки. Чтобы спасти раненного и находящегося без сознания Сарека, Майкл с разрешения капитана отправляется на его поиски, одновременно пытаясь проникнуть в разум отца и понять, что за барьер он возвел между ней и собой. Между тем Лорка начинает формирование верной ему команды, а адмирал Корнуэлл ставит под сомнение способность Габриэля командовать «Дискавери».

Экипаж «Дискавери» попадает во временную петлю, созданную Гарри Маддом, хитростью пробравшимся на корабль и пытающимся понять принцип его действия. Раз за разом он уничтожает судно и команду, в конечном итоге планируя продать их в рабство клингонам. Единственным, кто сохраняет память обо всех вариантах развития событий, оказывается Стэметс. Лейтенант тщетно пытается предотвратить трагедию, однако, осознав невозможность сделать это в одиночку, Пол решает заручиться поддержкой Майкл. Она становится единственным человеком, способным не только ему поверить, но и помочь убедить остальных в реальности угрозы.

После уничтожения одного из дружественных «Дискавери» крейсеров Федерации становится известно о способности клингонского флота создавать невидимость вокруг своих кораблей. Это обеспечивает противника значительным преимуществом в грядущих битвах. Чтобы научиться раскрывать местоположение врага, Бёрнэм, Тайлер и Сару отправляются на малоисследованную планету, где находится сонар природного происхождения, способный помочь им. Тем временем плененная адмирал Корнуэлл получает необычное предложение о помощи от Л'Релл, решившей начать двойную игру.

Понимая, что Федерация бессильна перед технологией маскировки клингонов, Лорка в обход приказа Звездного Флота решает использовать имеющиеся на борту корабля ресурсы, членов экипажа и секретную технологию, чтобы исправить ситуацию и переломить ход войны. Бёрнэм, желающая принести пользу в этой операции, вместе с Тайлером отправляется на корабль противника, где каждый из них встречается с отголосками собственного прошлого. Однако члены экипажа «Дискавери» и не подозревают, что противостояние враждебной расе вскоре станет далеко не единственной их проблемой.

Члены экипажа устанавливают, что их забросило в параллельную вселенную, в которой люди стали доминирующей расой, безжалостно уничтожающей другие цивилизации. Узнав, что в этой реальности существует свой «Дискавери», Лорка и остальные решают замаскироваться под собственных двойников и отыскать способ вернуться назад. Тем временем в сознании Тайлера начинают всплывать позабытые фрагменты пыток. Мало-помалу это превращает мужчину в то, над чем так долго трудилась его надзирательница.

Изучая историю этой вселенной, Майкл постепенно вживается в роль беспощадной воительницы, параллельно пытаясь найти способ достать необходимую ей информацию, не вызывая подозрений. Между тем от императора поступает приказ о нападении на неприятеля, который Бёрнем решает проигнорировать, увидев в сложившейся ситуации отличную возможность выполнить свою миссию. Отправившись на базу мятежников, женщина пытается договориться с клингонами, в то время как эксперимент Тилли по восстановлению сознания Стэметса приводит к любопытным результатам. Тайлер же наконец осознает причину своих видений, а его напарницу вскоре ждет тяжелое испытание и шокирующее открытие.

Стэметс пытается выбраться из глубин сознания, а встреча с двойником приводит мужчину не только осознанию происходящего, но и к кое-чему похуже вероятной смерти. Тем временем по прибытии на корабль императора Майкл неожиданно приговаривают к казни. Чтобы спасти себя с капитаном, женщине приходится пойти на крайние меры, итогом которых становится шокирующее открытие. Сару между тем ставит пленницу перед нелегким выбором, где на кону оказывается жизнь Тайлера, кем бы он сейчас ни являлся.

Габриэль возрождает армию сопротивления, после чего заручается помощью Стэметса этого мира, чтобы получить преимущество над войсками противника. Тем временем находящийся на «Дискавери» Пол рассказывает экипажу о разрушительных экспериментах его двойника, последствия которых грозят уничтожением всего живого в каждой из Вселенных. Майкл же объединяется с Георгиу для противостояния Лорке. Также, желая хоть как-то исправить проступок прошлого, она принимает спонтанное решение. Между тем Сару и остальных ждет не только долгожданное возвращение в свой мир, но и новое шокирующее открытие.

Пытаясь добыть информацию об изменении ситуации в войне с клингонами, экипаж «Дискавери» связывается с адмиралом Корнуэлл, которая занимает пост пилота и вводит вновь прибывших в курс дела. Тем временем Георгиу, продолжающая оставаться гостьей на корабле, оказывается неожиданно полезной в будущем противостоянии захватчикам. Раскрыв нужным людям полезные для будущих сражений сведения, женщина получает то, чего так жаждала с момента своего перемещения — новые привилегии и относительную свободу. Бёрнэм по совету подруги решает встретиться с пришедшим в себя Тайлером и расставить все точки над «i» в их нынешних отношениях.

Заручившись поддержкой Тайлера, Бёрнэм, Георгиу и Тилли отправляются на Кронос, чтобы запустить разведывательный беспилотник, сведения с которого помогут Федерации в будущем нападении на клингонов. Однако вскоре Майкл становятся известны истинные планы бывшего императора, что заставляет женщину выступить против решения адмирала Корнуэлл. Ради сохранения принципов Звездного Флота и спасения невинных жизней она начинает поиск альтернативного выхода из сложившейся ситуации.