Годината е 2417 и Планетарният съюз назначава Ед Мърсър за капитан на изследователския космически кораб "Орвил". Ентусиазмът на Ед за новото му назначение обаче се изпарява бързо, когато научава, че бившата му жена ще бъде неговият първи офицер.

Ед и Кели са примамени от космическа холограма на бедстващ кораб и биват пленени в копие на техния бивш дом. Това налага Алара да поеме командването на "Орвил", за да се опита да ги спаси, докато Бортус и Клайден получават неочаквани новини.

Екипажът е разделен между културите, когато Бортус и Клайдън обсъждат дали новото им поколение трябва да бъде подложено на спорна хирургическа процедура.

Ед и екипажът попадат на голям космически кораб, носещ се в космоса, който е застрашен от сблъсък със звезда. Докато част от екипажа помагат на обитателите на кораба, Бортус, Гордън и Джон остават да отблъснат атака срещу друг кораб на Съюза.

След като екипажът спасява изгубен кораб и привлекателния му капитан, Ед е поразен от новия гост на "Орвил", докато Кели подозира, че нещата не са такива, каквито изглеждат. Междувременно Гордън обучава Айзък в изкуството да се правят номера.

След като екипажът отблъсква атаката на Крил срещу нова колония, Съюзът изпраща Ед и Гордън на опасна тайна мисия за инфилтриране на кораб на Крил и набавяне на копие от тяхната библия, наречена "Анкана", за да опознаят по-добре врага.

Когато двама антрополози от Съюза изчезват на планета, която много прилича на Земята от 21-и век, Ед изпраща екип, ръководен от Кели, за да ги открие и върне. Мисията е застрашена, когато става ясно, че обществото има публично правораздаване.

Ед и екипът трябва да спасят д-р Фин, двамата ѝ синове и Айзък, тъй като совалката им е била запратена в неизследвания космос и са се разбили на луна, която се намира на светлинни години от "Орвил".

Екипажът на "Орвил" е призован като медиатор при мирни преговори между две воюващи култури, но напрежението между Ед и Кели става още по-голямо, когато на кораба се качва познато лице. Междувременно Яфит се обяснява в любов на д-р Фин.

Кели открива, че лейтенант Джон Ламар е много по-умен, отколкото се представя. Това кара Кели да накара Ед да го повиши в ръководна позиция на кораба, след като Орвил е претърпял сериозни повреди от космическа аномалия.

Ед и Кели обмислят да се съберат отново. Малко по-късно Кели е изпратена на мисия с Айзък и Гордън, за да разследват произхода на нова звезда, но се разбиват на планета от друга вселена.