年輕的FBI女特工奧莉維亞奉命加入代號(hào)為"Fringe"的秘密部門(mén)，與高深莫測(cè)的神秘科學(xué)家沃爾特·畢舍普合作調(diào)查一系列無(wú)法用科學(xué)解釋的超自然現(xiàn)象。隨著對(duì)跨維度實(shí)驗(yàn)、人體變異及意識(shí)移植等離奇案件的深入追查，他們發(fā)現(xiàn)這些事件均指向跨國(guó)企業(yè)威廉·貝爾實(shí)驗(yàn)室的秘密計(jì)劃。沃爾特逐漸向奧莉維亞透露自己曾與摯友威廉跨越平行宇宙進(jìn)行禁忌實(shí)驗(yàn)的往事，而奧莉維亞特殊的大腦神經(jīng)構(gòu)造正是連接兩個(gè)世界的鑰匙。在追查過(guò)程中，神秘組織"觀察者"的存在逐漸浮出水面，其成員以金屬眼罩遮蔽面部的特征與超常科技能力暗示著更深層的時(shí)間線操控。案件背后逐漸顯現(xiàn)出跨越二十年的陰謀網(wǎng)絡(luò)，涉及記憶篡改、身份替換及量子糾纏等顛覆認(rèn)知的核心沖突。