Eureka se creó después de la 2ª Guerra Mundial, tras las bombas de Hiroshima y Nagasaki. Quedó entonces patente que el papel de la ciencia y la tecnología podía tener consecuencias catastróficas para nuestro mundo. La raza humana estuvo a punto de perecer… y América no podía permitirse que un riesgo así volviera a presentarse. Con la ayuda de Albert Einstein y otros consejeros de su confianza, el Presidente Harry S. Truman proyectó la construcción de una ciudad altamente secreta, en una zona remota del Pacífico Noroeste que serviría para proteger al mundo y también para estimular el ingenio de las mentes más privilegiadas de América. Allí, Einstein y sus colaboradores esperaban que los genios pudieran vivir y trabajar en armonía, ayudándose unos a otros. En Eureka se hallan los más grandes pensadores y los super-genios de la nación que trabajan en la próxima era de logros científicos.

John Reese (J. Caviezel) era un agente de la CIA que resolvía personalmente las misiones más peligrosas, pero ahora es un vagabundo que se ha dado a la bebida. El señor Finch (M. Emerson), un filántropo millonario muy peculiar, le ofrece trabajo con el fin de crear una sociedad muy beneficiosa moralmente para ambos. Finch pone a disposición de Reese un mecanismo capaz de predecir los delitos, lo que le permitirá arrestar a los delincuentes y proteger a los ciudadanos.

Situada 97 años después de una guerra nuclear que ha destruido la civilización, los supervivientes de una nave espacial, que han sobrevivido durante 3 generaciones en el espacio, envían 100 delincuentes juveniles "para testear" las condiciones de la Tierra, con la esperanza de eventualmente volver a poblar el planeta. El grupo de jóvenes tratará de sobrevivir en un entorno desconocido y hostil a pesar de las brechas que se abren entre ellos, unos partidarios de seguir en conexión con la nave, otros a favor de empezar de cero sin depender de nadie. Mientras, en la nave, las luchas por el poder político se recrudecen, llevando a los dirigentes a situaciones extremas y difíciles decisiones.

La agente del FBI Olivia Dunham y su jefe, el agente Broyles, se encargan de esclarecer fenómenos inexplicables. En sus investigaciones, cuentan con la ayuda del doctor Bishop, un científico despistado que sabe más de lo que parece, y de su hijo Peter.