一架从汉堡飞往波士顿的航班安全降落，但飞机上的机组成员和乘客全部死亡。这一离奇案件拉开了一系列奇异、危险事件的序幕。FBI女探员奥莉维亚·德纳姆（Anna Torv 安娜·特弗 饰）聪明能干，她刚和同事约翰·斯科特（Mark Valley 马克·维利 饰）确定恋爱关系，却在某次调查中痛失爱人。之后，奥莉维亚被招募进专门处理离奇案件的“边缘档案部门”。此后，各种匪夷所思的事件接踵而至，种种迹象显示，这一切似乎与被世人称作“当代爱因斯坦”的沃尔特·贝肖普博士（John Noble 饰）以及财力雄厚、背景神秘的巨力公司有关。随着调查的深入，事件背后的黑幕和秘密逐渐浮出水面……