Silik tenta impedir a missão da Enterprise tomando-a de assalto, mas descobre que Archer não está mais a bordo da nave. No futuro, Archer e Daniels se veem em meio as ruínas do que antes era a São Francisco do século 31. O Capitão Archer consegue retornar ao século 22 com ajuda da tecnologia do futuro de Daniels deixada na nave, a linha do tempo é restaurada.

Conversando sobre a história do Planeta Terra, T'Pol conta como sua tataravó tomou parte no verdadeiro "primeiro contato" com os humanos, quando a nave vulcana de exploração sofreu uma pane e acabou caindo na pequena cidade de "Carbon Creek", na Pensilvânia.

Ao se aproximar de um novo planeta, a Enterprise acaba sendo ameaçada pelos desconhecidos romulanos, responsáveis por ativar um campo minado no espaço. Uma das minas fica presa na Enterprise, obrigando Reed e Archer a desmontá-la sem perspectiva de sucesso.

Atracando numa base espacial aparentemente deserta, a Enterprise começa a ser concertada dos danos sofridos no campo minado romulano. Mas o preço para pagar esse concerto talvez seja alto demais.

Procurando combustível, a Enterprise encontra uma pequena colônia de mineradores que vem sendo aterrorizada e roubada por um grupo de klingons. Mas o Capitão Archer interfere e não vai deixar os klingons fazerem isso outra vez.

Depois de contrair uma estranha enfermidade durante uma missão diplomática, Porthos, o beagle de Archer, é confinado na Enfermaria até que se descubra uma cura, o que obriga Archer a passar a noite no lugar, junto com seu amigo de quatro patas.

Designada para executar uma missão secreta para o Alto Comando Vulcano, T'Pol pede a Archer que a acompanhe, o que deixa o comandante da Enterprise surpreso e intrigado sobre o objetivo da missão.

Voltando para recuperar um comunicador deixado acidentalmente num planeta pré-dobra espacial depois de uma missão avançada, Archer e Reed são capturados e sentenciados a morte.

Em rota para examinar um sistema trinário de estrelas, a tripulação da Enterprise começa a desenvolver um estranho comportamento compulsivo. Apenas T'Pol parece não ser afetada, o que a leva a descobrir um estranho fator que está afetando o metabolismo de todos a bordo.

Relutante em fazer sua primeira viagem pelo teletransporte, Hoshi volta à nave reclamando de estar sentido algo muito estranho, principalmente em relação aos seus colegas de bordo. E nas investigações que faz, Hoshi descobre um fator alienígena em seu problema.

Ao responder a um pedido de ajuda, a Enterprise encontra uma nave que transporta uma fêmea alienígena em animação suspensa. Mas Tripp acaba tendo uma participação especial no salvamento, o que vai deixá-lo muito irritado com essa preciosa carga.

Ameaçados por uma gigantesca tempestade neutrônica, todos os tripulantes da Enterprise são obrigados a passar oito dias confinados numa pequena área de manutenção, sem saber que um grupo de alienígenas planeja tomar a nave.

Um acidente força Trip a pousar em um planeta onde a temperatura durante o dia pode matar um homem. Para tentar obter ajuda, Trip terá que subir numa elevação para usar seu comunicador, mas ele ainda terá que enfrentar um estranho alienígena que não está muito a fim de conversa.

A carreira de T'Pol pode estar chegando numa encruzilhada, depois que ela é diagnosticada com a Sindrome de Pa'nar, uma rara doença mental dos vulcanos que é contraída quando se faz uma fusão mental. E parece que ela não terá nenhum apoio de seu próprio povo.

Com os andorianos e vulcanos em conflito num pequeno planeta, Archer é chamado para mediar o conflito entre as duas raças. Mesmo conseguindo um cessar-fogo, Archer sabe que o balanço de forças pode acabar por causa de um rebelde.

A Enterprise encontra uma pequena nave do século 31, que esta sendo disputada pelos Sulibans e Tholianos (ambos manipulados por facções da "Guerra Fria Temporal"), e os Vulcanos aparecem para ajudar, mas são derrotados. Quando Tucker consegue o controle, acaba ativando uma baliza de emergência, e toda tecnologia do século 31 desaparece, voltando para seu próprio tempo.

Erradamente presos como contrabandistas, o Capitão Archer e Trip são levados a uma nave de prisioneiros que os deixarão na colônia prisão de Canamar. Mas a dupla de oficiais da Frota Estrelar não vão se conformar até conseguir um meio de escapar desse lugar.

A Enterprise é tragada para dentro de uma gigantesca nave, que é habitada por alienígenas sem forma ou massa. O acordo para libertar a Enterprise é bizarro: eles querem entrar no corpo da tripulação, e as consequências desse ato será devastador.

Acusado de conspirar contra o Império Klingon, o Capitão Archer enfrenta a sentença de prisão perpétua em Rura Penthe, o planeta-prisão dos klingons. Nem mesmo a experiência de seu advogado klingon parece ser a indicada para livrar Archer de um destino cruel.

Enquanto a Enterprise realiza uma simples missão de reconhecimento, Mayweather aproveita a folga para se encontrar com sua família na Horizon, a nave cargueira de transporte onde ele cresceu. Mas essa visita não será tão simples como Travis previa.

Mayweather, Tucker e Reed trabalham para salvar três denobulanos presos numa caverna, enquanto, ao mesmo tempo, Phlox luta contra um paciente que não quer ser tratado por alguém da espécie dele, graças a um histórico conflito entre as duas raças.

Ao fazer o primeiro contato com os Vissianos, os tripulantes da Enterprise descobrem que essa raça é formada por transgêneros, sendo que o terceiro sexo é tratado como uma classe social inferior. E por isso, Trip vai tomar uma decisão que irá afetar toda a nave.

Ao descobrir os corpos de criaturas cibernéticas congeladas no Ártico por mais de cem anos, um grupo de cientistas acaba por reviver uma das criaturas, sem saber que este ato poderá por em risco todo o planeta. A Enterprise é chamada para resolver a situação, mas precisam ser breves, antes que mesmo a nave mais poderosa da Frota Estelar não seja capaz de lidar com esses engenhosos alienígenas.

Quando Archer recebe a notícia de que seu amigo e rival do programa NX, A.G. Robinson, havia morrido, o capitão resolve relembrar os dias em que competiam para saber quem seria o piloto a quebrar a barreira da dobra 2.

Capturado por um caçador de recompensa tellarita, Archer percebe que está em vias de ser entregue aos klingons por seus atos no passado. Enquanto isso, T'Pol começa a agir impulsivamente, influenciada pelo ritual de acasalamento conhecido com "Pon Far".

Os Xindis, utilizando tecnologia do futuro, atacam o Planeta Terra causando milhões de mortos sobre o pretexto que a Terra no futuro destruirá os Xindis. Curiosamente os Sulibans informam a Frota que a espécie Xindi foi a responsável pelo ataque à Terra, visto que era controlada por outra facção do futuro. Inicia-se a missão do terceiro ano da Enterprise que é encontrar os Xindi na Expansão Délfica, uma região do espaço onde as leis da física não são aplicáveis.