La serie transcurre en el siglo XXII (concretamente en el año 2151), alrededor de 100 años antes del capitán James T. Kirk, durante los primeros días de la exploración del espacio, cuando los viajes estelares están todavía empezando y la Federación Unida de Planetas está aún muy lejos de su creación.
Tras décadas de exploración del espacio bajo la férrea supervisión de los Vulcanianos, la raza humana por fin consigue ir más allá en su primera incursión interestelar a través del Enterprise NX-01 a los mandos del Capitán Jonathan Archer para devolver a un Klingon herido (el primer ser de esta especie que veía la humanidad) a su planeta. Pero cuando una raza muy peligrosa, los Sulibanes, secuestran al Klingon, todo estará en manos del capitán y su tripulación para evitar una crisis diplomática interestelar.
La misión de la nave Enterprise es devolver a un Klingon herido a su pueblo. Pero cuando una malvada raza alienígena lo rapta, el capitán Archer debe rescatarlo para evitar una crisis diplomática.
La misión de la nave Enterprise es devolver a un Klingon herido a su pueblo. Pero cuando una malvada raza alienígena lo rapta, el capitán Archer debe rescatarlo para evitar una crisis diplomática.
La nave Enterprise encuentra una nave donde hay quince cadáveres que parecen haber sido víctimas de un cruel experimento científico. La visión aterroriza a Hoshi, que pide volver a la Tierra.
La tripulación de la nave Enterprise explora un planeta que resulta estar mucho más habitado de lo que creían. La nave queda contaminada por un polen alienígena que produce visiones y paranoia.
Trip debe ayudar a una nave extraterrestre con problemas de energía, y allí hace amistad con una de las ingenieras de a bordo. Pronto descubre que ha practicado el sexo con ella sin darse cuenta.
La tripulación del Enterprise investiga Terra Nova, una colonia terrestre cuyos habitantes desaparecieron hace décadas. Cuando llegan se topan con el rechazo de los descendientes de éstos.
La tripulación del Enterprise hace una visita amistosa a un satuario espiritual vulcaniano, a pesar de los reparos de T'Pol ante la presencia de sus amigos humanos en un lugar como ese.
Trip descubre que T'Pol esta transmitiendo mensajes secretos a una nave vulcaniana que ha estado siguiendo al Enterprise las últimas semanas. Mientras, Archer tiene que llevar a cabo un rescate.
El capitán Archer y su tripulación descubren un planeta en el que hay una civilización muy similar, aunque menos avanzada, a la terrestre. Camuflados como sus habitantes, se introducen en ella.
La tripulación del Enterprise es enviada a ayudar al Fortunate, una nave atacada por piratas extraterrestres. Cuando llegan, descubren con sorpresa que la Fortunate no quiere que Archer la socorra.
El Enterprise contacta con una nave que transporta a un grupo de astrólogos que van a estudiar un fenómeno estelar. Archer los invita a su nave sin percatarse de que entre ellos hay un enemigo.
Cuando la nave Enterprise es atacada por un vehículo enemigo inidentificado, la tripulación debe trabajar frenéticamente y a vida o muerte para volver a poner en marcha los cañones de fase.
La tripulación descubre un planeta habitado por dos razas. Una de ellas necesita desesperadamente asistencia médica y científica. El doctor Phlox tiene ciertos dilemas éticos a la hora de ayudar.
Cuando la Enterprise encuentra una nave Klingon que ha sido atacada, T'Pol, Hoshi y Reed entran en ella para investigar. Allí encuentran a una hembra klingon que les ataca y roba la nave de rescate.
La tripulación descubre que T'Pol ha recibido la orden del Alto Mando Vulcaniano de abandonar su puesto en la Enterprise, y se sorprenden al descubrir que esto no parece afectarle demasiado.
Tucker y Reed salen en una misión a bordo de la nave auxiliar, ya que la Enterprise está investigando un campo de asteroides. Os problemas comienzan cuando la pareja se va dejando a la nave dañada.
La Enterprise se encuentra con un grupo de civiles vulcanianos que se han distanciado del modo de vida habitual de su raza, intentando explorar sus propias emociones. A T'Pol le incomoda esta visita.
Explorando un planeta, varios miembros de la tripulación ven a un grupo de alienígenas que están cazando a varias criaturas indígenas por diversión. Mientras, Archer comienza a tener visiones.
La Enterprise se enfrenta a unos piratas que consiguen dejar inconsciente a la tripulación utilizando un gas. Sólo Tucker logra escapar de la amenaza, y decide despertar a T'Pol para que le ayude.
Mientras exploran una cápsula espacial accidentada en un planeta, la tripulación del Enterprise encuentra a unos tripulantes alienígenas que han sobrevivido a unnumerables fatigas y peligros.
Mientras exploran un planeta, Archer y Mayweather son encarcelados por una raza alienígena que se encuentra en guerra, y cuyos enemigos han contactado con la Enterprise en otras ocasiones.
Un extraño ser alienígena simbiótico entra en la Enterprise y captura a varios miemros de su tripulación, incluyendo a Archer y a Trip. Hoshi y T'Pol intentan comunicarse con esta rara forma de vida.
La Enterprise es enviado al planeta Mazar a recoger a un embajador vulcaniano, V'Lar, expulsado de allí por un conflictivo comportamiento criminal que él mismo se niega a precisar a la Enterprise.
Un nómada del desierto invita a Archer a dar un paseo por su campamento por haberle ayudado a reparar su nave. Las cosas cambian cuando el gobierno local les acusa de hacer tratos con terroristas.
Cuando la tripulación llega al planeta del placer, Risa, todos tienen algún encuentro que les deja marcados: Archer conoce a una misteriosa mujer alienígena y Hoshi tiene una sorprendente cita.
Los superiores de la Enterprise les ordenan volver a casa cuando la tripulación causa la destrucción de un planeta que estaban explorando. Un viaje en el tiempo será el desencadenante del problema.
Daniels y Archer deben encontrar un camino de vuelta al siglo XXII, para asegurarse de que los hechos históricos sucedieron como debían. Mientras, a bordo de la nave, los sulibanes toman el control.
T'Pol desvela a Archer y Trip que los vulcanianos tuvieron un primer contacto con seres humanos en 1957, año en el que una nave vulcaniana se estrelló en la Tierra, sobreviviendo tres tripulantes.
Mientras explora un planeta, la nave Enterprise tiene un accidente con una mina que explota y provoca daños. Mientras lo investigan, la tripulación descubre que hay otra mina enganchada al casco.
Después de los daños sufridos en la nave por las minas, la tripulación va a una estación de reparaciones en la que, curiosamente, no hay nadie a bordo y todo se encuentra asistido por ordenador.
Porthos contrae un virus de procedencia desconocida, pero sus efectos comienzan a afectar a Archer, cada vez más nervioso. Phlox cree que la culpa no es del virus, sino de la vida sexual de Archer.
La Enterprise necesita combustible de forma desesperada y llega a una colonia para pedir ayuda. Allí, la tripulación descubre que los Klingons obligan a los colonos a que paguen un fuerte tributo.
Archer, Mayweather y T'Pol viajan a un mundo helado para capturar a un fugitivo, cuando T'Pol comienza a experimentar fuertes y dolorosos flashes de memoria acerca de una misión reciente.
Archer y Reed hacen un viaje en el tiempo y vuelven a una sociedad que está al borde de una terrible guerra. Su misión es recuperar un aparato comunicador desaparecido en una misión anterior.
La nave Enterprise comienza a investigar un agujero negro y sus efectos, pero Archer comienza a percibir poco después extraños e inesperados comportamientos entre los miembros de la tripulación.
Hoshi experimenta su primera teletransportación, pero comienza a sufrir extraños efectos posteriores. Pronto comienza a sospechar que su cuerpo no fue transportado de la forma correcta.
Trip entra en una nave alienígena para reparar un mecanismo que mantiene a una mujer congelada. Pero la mujer despierta por accidente y afirma que no es una pasajera, sino una prisionera.
Cuando la nave Enterprise es atacada por un vehículo enemigo inidentificado, la tripulación debe trabajar frenéticamente y a vida o muerte para volver a poner en marcha los cañones de fase.
Durante una misión de prueba, Trip es atacado por unos alienígenas y forzado a aterrizar en una luna cercana. Mientras intenta contactar con la Enterprise, descubre que sus enemigos le persiguen.
La Enterprise visita un planeta donde se está llevando a cabo una convención de médicos y científicos. El doctor Phlox intenta encontrar una cura a una enfermedad que sólo afecta a los vulcanianos.
Vulcanianos y andorianos entran en guerra al disputarse la posesión de un planeta. Los vulcanianos afirman que están dispuestos a pactar la paz, y Archer es escogido para mediar en el conflicto.
Los tripulantes de la Enterprise encuentran una pequeña nave flotando en el espacio, y descubren con sorpresa que contiene un cadáver humano. Pronto, varias razas se disputan la posesión de la nave.
Archer y Tucker son arrestados y encerrados en una nave de transporte para prisioneros, donde se encaminan a una colonia penal, Canamar. Mientras, alguien intenta apoderarse de la Enterprise.
Unos extraños alienígenas que aparentemente no tienen presencia física se presentan en el Enterprise y controlan a todos los tripulantes de la nave. Sólo los no poseídos podrán hacerles frente.
Ante un tribunal klingon, Archer es acusado de ayudar a escapar a un grupo de fugitivos del Imperio, y se enfrenta a una pena de muerte si durante el juicio se decide que es culpable.
Mayweather descubre que su padre ha muerto y que, a causa del fallecimiento, la gente y las circunstancias en su antiguo hogar, la Horizon, han cambiado hasta el punto de sentirse un extraño allí.
La Enterprise viaja hasta un planeta siendo invadido para evacuar a a unos geólogos que investigan bajo tierra. Mientras, Phlox tiene que salvar a un antarriano que se niega a recibir cuidados.
La nave Enteprise toma contacto con una especie alienígena. Trip conoce a uno de estos seres, pertenecientes a un tercer género sexual, y descubre que los de su clase son maltratados por los otros.
Los restos de una nave espacial alienígena y dos cuerpos cibernéticos congelados son encontrados en el Ártico. Pero los extraterrestres vuelven a la vida, llevándose a una expedición terrestre.
Archer cuenta a T'Pol una apasionante historia: se desarrolla unos años atrás, cuando él y un rival llamado A.G. Robinson se enfrentaron en una competición por romper la barrera de Warp 2.
Archer se entera de que los Klingons han puesto precio a su cabeza cuando es capturado por un cazarrecompensas de Tellarite. A su vez T'Pol sufre los efectos Pon Farr al contraer un virus.
Los Xindi, una raza alienígena, atacan a la Tierra, provocando grandes daños. Mientras el Enterprise vuelve a casa, una fuente desconocida informa a Archer del próximo ataque de los Xindi.
Han pasado seis semanas desde que Enterprise comenzó la misión y prácticamente no han hecho ningún progreso. Al intentar averiguar más sobre los Xindi, Archer y Trip quedan atrapados en un agujero.
Extraños sucesos están ocurriendo en Enterprise cuando los mandos de la nave comienzan a fallar. Antes de que la tripulación pueda repararlos, un grupo de Osaarians abordan y saquean la nave.
La Enterprise viaja a un planeta para investigar una nave Xindi abandonada. Pero una vez allí, Archer, Reed y Hoshi se infectan con un virus que los transforma en una forma de vida primitiva.
La Enterprise está a punto de mantener una confrontación con los Xindi cuando de repente rescatan a una extraña pasajera, una hermosa esclava llamada Rajaiin., con el fin de llevarla a su hogar.
Archer y el grupo contestan una llamada de auxilio de una nave vulcana atrapada en un campo de asteroides. Mientras tanto Trip y Mayweather intentan obtener mineral de Trellium de un asteroide.
Un poderoso telépata contacta con Hoshi y le propone usar sus poderes para obtener información acerca de Xindi. Mientras tanto la Enterprise se dirige hacia otra gran esfera que ha localizado T'Pol.
Una vez llegados a Xindi, Archer, Reed y el mayor Hayes se infiltran en una colonia minera con el objeto de descubrir el arma de destrucción masiva que tienen pensado usar contra la tierra.
Una distorsion espacial deja a Archer imposibilitado de formar recuerdos a largo plazo. Años en el futuro se despierta con deseos de saber cual fue el resultado del conflicto humano-xindi.
Enterprise descubre una comuna de humanos que llevan un estilo de vida propio del Oeste del siglo XIX en una "extensión Delphic". La tripulación investiga cómo llegaron allí y qué hacer con ellos.
Trip sufre un a herida terrible y su única esperanza de sobrevivir es mediante un transplante de un clon donante que Phlox crea de una de sus criaturas exóticas. Pero es una solución complicada.
El agente Daniels envía a Archer y a T'Pol en un viaje en el tiempo para averiguar que hacían tres Xindi en Detroit, Michigan, en el año 2004. Descubren que están fabricando un arma biológica.
La tripulación rescata a un grupo de fanáticos religiosos que se apoderan del mando del Enterprise con la idea de usarlo para eliminar a sus enemigos, aquellos que se oponen a sus creencias.
Una nave Andoriana capitaneada por el Comandante Shran aterriza en la extensión Delphic para ayudar al Enterprise en su cruzada contra la inminente creación de un arma mortal que preparan los Xindi.
Archer se encuentra cara a cara con Degra, el diseñador del arma de los Xindi. La tripulación del Enterprise inventa un complot para sonsacarle a Degra dónde se está construyendo el arma.
El Enterprise rescata a un alienígena moribundo en una convergencia de anomalías que se niega a explicarles qué hacía explorando una anomalía espacial. Pero el alienígena tiene un motivo secreto.
Phlox pone a la tripulación humana en coma para protegerles cuando el Enterprise se encuentra en una anomalía transdimensional. La anomalía tiene efectos en Phlox que comienza a tener alucinaciones.
Archer y Tucker son arrestados y encerrados en una nave de transporte para prisioneros, donde se encaminan a una colonia penal, Canamar. Mientras, alguien intenta apoderarse de la Enterprise.
La tripulación encuentra el arma Xindi en un planeta oceánico y Archer se embarca en una misión suicida para destruirla, pero es capturado e interrogado por los Xindi, el Enterprise corre peligro.
El Enterprise ha quedado severamente dañado tras la batalla con los Xindi. La tripulación intenta hacer las reparaciones necesarias y los Xindi consiguen Mandar a Archer de vuelta a Enterprise.
Archer intenta convencer a Degra y al miembro del consejo de los Xindi Arboreal de que los Xindi Reptiles no juegan en el mismo bando y de que hay fuerzas externas manipulando las hostilidades.
La tripulación se dirige al consejo de los Xindi y en el camino se encuentran con sus descendientes directos pilotando un futuro Enterprise. Éstos les avisan que viajar por el atajo podría ser fatal.
T’Pol y Reed encabezan una misión para obtener información sobre las esferas que habitan el Expanse. Mientras Archer y Hoshi esperan que la diplomacia evite la destrucción de La Tierra.
Archer y sus aliados Xindi deben preparar un asalto para evitar que el arma llegue a La Tierra y antes de que Hoshi descifre el mecanismo codificado del arma y ponga en marcha su poder devastador.
El arma está llegando a La Tierra y Archer y el equipo se apresuran para interceptarla, a tientas se meten en su interior y desarman la bomba, pero esta hazaña podría costarle a Archer la vida.