Depuis des années, le gouvernement américain invite des génies du monde entier (ainsi que leur famille) à venir s’installer à Eureka, dans le Nord-Ouest Pacifique. Une localité pittoresque où la vie quotidienne est généralement partagée entre innovations sans précédent et chaos absolu. Suite à un accident de voiture, le shérif Jack Carter a été amené à s’y arrêter et finira finalement lui aussi par s’y installer. Dans cette ville dont les habitants quelque peu excentriques s’adonnent allègrement à la création scientifique, ce dont le monde extérieur n’a pas le moindre soupçon, son rôle consiste à faire régner l’ordre et à s’assurer que ces découvertes restent bel et bien secrètes.

À Eureka, on ne peut même pas se fier à la mort. Après avoir assisté aux funérailles de Susan Perkins (Jennifer Clement), Carter (Colin Ferguson) retourne à son bureau et tombe nez à nez avec la même Susan Perkins, en chair et en os, et surtout particulièrement remontée ! Alors que Carter et Henry (Joe Morton) tentent de dépister l’usurpatrice, un personnage sombre et inquiétant fait son apparition dans la ville. Nathan Stark (Ed Quinn), nouveau directeur de recherche au sein du complexe ultra-secret Global Dynamics, se joindra-t-il aux efforts de Carter pour enquêter sur cette étrange et mystérieuse Susan ou sera-t-il victime d’une intrigue malveillante ?

Le shérif Carter (Colin Ferguson) a accidentellement tiré sur Henry Deacon (Joe Morton), le crack de la mécanique à Eureka, mais n’arrive ni à se rappeler comment ni pourquoi. Un scientifique de passage à Eureka, vieil ami de Henry, pourrait bien apporter un élément crucial à l’enquête.

Les … extraterrestres … n’existent … pas ! Henry (Joe Morton) se fait du souci pour son assistant Spencer (Shayn Solberg) qui prétend avoir été kidnappé. Le shérif Carter (Colin Ferguson) reconnaît certes que le jeune homme a un trauma mais ne croit pas à la thèse extraterrestre, même lorsque son propre adjoint Jo (Erica Cerra) l’assomme et se joint à trois autres habitants de la ville pour kidnapper un sénateur en visite.

Nathan Stark (Ed Quinn) parvient à garder secret un dangereux artéfact jusqu’à ce que Carl Carlson, un chercheur aussi brillant qu’imprévisible (Saul Rubinek), découvre accidentellement l’incroyable pouvoir qu’il confère.

Carter (Colin Ferguson) et Zoe (Jordan Hinson) doivent aider un scientifique qui se fait vieux à retrouver rapidement la mémoire avant qu’une batterie de missiles ne déclenche une grave catastrophe.