Dr Daniel Pierce jest ekscentrycznym neurobiologiem, który wykorzystuje swój unikalny sposób postrzegania, by pomóc agentom federalnym w rozwiązywaniu spraw kryminalnych.
Akcja serialu ma miejsce w latach 60. XIX wieku i opowiada historię byłego żołnierza armii konfederackiej Cullena Bohannona (Anson Mount). Główny bohater podąża tropem kilku żołnierzy Unii, którzy zabili jego żonę. W końcu trafia na budowę transkontynentalnej linii kolejowej, która ma połączyć bogaty i szybko rozwijający się wschód z wciąż dzikim zachodem.
Agentka FBI Olivia Dunham wraz z genialnym naukowcem Walterem Bishopem i jego synem Peterem tworzą zespół prowadzący śledztwa dotyczące serii zagadkowych zdarzeń.
Mary Shannon pracuje w programie ochrony świadków, co zajmuje jej sporą część czasu. Razem ze swoim partnerem Marshallem umieszcza świadków w nowym dla nich otoczeniu. Gdy już kończy z pracą wraca do domu, gdzie musi radzić sobie ze swoją trudną w pożyciu rodziną - matką i siostrą które mieszkają razem z nią. Poza pracą i rodziną, Mary musi znaleźć także czas dla swojego chłopaka Raphaela, który gra w drugorzędnej drużynie bejsbolowej.
Detektyw Mac Taylor wraz ze współpracownikami laboratorium kryminalistycznego zbiera dowody, aby ukarać sprawców przestępstw popełnianych w Nowym Jorku.