A sorozat főszereplői Olivia Dunham FBI-ügynök, és az őt segítő két civil: Dr. Walter Bishop és a fia, Peter Bishop. Olyan ügyeket vizsgálnak (telepátia, levitáció, láthatatlanság, felélesztés stb), amikre csak a jelenlegi tudomány határain túl található magyarázat (innen ered a sorozat címe, fringe science: az ismert tudomány határa).
A világban sok furcsa, látszólag különálló esemény zajlik (egy újszülött, aki néhány óra leforgása alatt megöregszik és meghal; gyógyíthatatlan betegségből felépülő beteg stb.) Valójában ezek összefüggnek, és mind egy kísérletsorozat részei, amit Profilnak neveznek, akik tudnak róla (néhány kormányügynökség, a Massive Dynamic nevű vállalat). Nem tudni, ki áll a kísérlet hátterében, és mi a célja.
