Des Alphas, des personnes dotées de capacités neurologiques exceptionnelles, sont recrutés par une agence secrète gouvernementale pour lutter contre des criminels possédant les mêmes pouvoirs qu'eux. Gary, Rachel, Nina et Bill sont encadrés par le docteur Lee Rosen, neurologue et psychologue. Pour sa première affaire, l'équipe est chargée d'enquêter sur le meurtre d'un témoin protégé, abattu d'une balle dans la tête au coeur des locaux du NYPD. L'énigme est de taille : en effet, l'homme se trouvait dans une pièce sans porte ni fenêtre. Un groupe d'Alphas extrémistes pourrait bien être impliqué dans cet assassinat...

Après que le docteur Rosen ait été attaqué, l'équipe est contrainte de déménager sa base d'opérations et se retrouve dans le Queens. Cette nouvelle situation génère une mauvaise ambiance dans l'équipe, où chacun se renferme sur ses préoccupations. Rosen, lui, tente de faire face à Marcus, un ancien patient Alpha qui s'est échappé de l'hôpital psychiatrique de Binghamton et qui cherche à le tuer.

Wilson demande au docteur Rosen d'enquêter sur les incidents et les émeutes qui ont lieu aux quatre coins de la côte Est, en pensant qu'il s'agit de l'oeuvre d'un Alpha. C'est, en effet, une Alpha adolescente qui, lorsqu'elle se sent menacée, dégage des phéromones et provoque ainsi le chaos autour d'elle.

Alors qu'ils essaient de déjouer une opération des terroristes de Red Flag et de capturer son leader, Rosen et son équipe trouvent une femme captive. Celle-ci, du nom de Anna, a la faculté de traduire n'importe quelle langue.

Alors qu'une altercation a lieu entre deux élèves sur le terrain de football d'un lycée, leur entraîneur s'évanouit et décède. Le docteur Rosen et Rachel apprennent vite qu'il s'agit du troisième décès de ce type dans la région. Leur enquête les mène vers un Alpha qu'ils ne connaissent pas et qui serait vraisemblablement à l'origine de ces drames.

Alors que l'équipe poursuit avec succès un homme dans les rues animées de Manhattan, Gary est arrêté. Bill, qui passe une journée difficile, apprend que le FBI prévoit son départ. Alors qu'il tente de délivrer Gary, il découvre que ce dernier en a déjà appris beaucoup sur ses kidnappeurs. Pour préparer sa réintégration, Bill s'assure de faire partie de l'équipe qui enquêtera sur l'affaire. Pendant ce temps, Nina et Cameron se rapprochent.

Skylar Adams, une jeune alpha qui a pour particularité d'inventer de puissants objets à partir de matières ordinaires, s'est échappée de son laboratoire alors que des soldats allaient y faire irruption. Le docteur Rosen et son équipe tentent de la retrouver afin de la protéger. Pendant ce temps, Bill et sa femme Jeannie discutent de la possibilité de faire un enfant avec le risque que lui aussi soit un alpha.

A une réunion des alcooliques anonymes, Cameron rencontre un religieux dénommé Jonas Englin. Ce dernier est le fils d'un révérend tué avec tous les fidèles de son église en 1980 et le seul rescapé du drame. Cameron et Nina se retouvent rapidement sous l'emprise de ce gourou d'une secte qui peut faire ressentir la souffrance de l'enfer à ses adeptes ou même leur faire avoir d'étranges visions.

Le docteur Lee Rosen et son équipe suspectent un obstétricien, le docteur Kern, d'être un alpha et de collaborer avec le Red Flag. En perquisitionnant son bureau, ils trouvent des vitamines composées d'ADN humain mises au point pour créer de nouveaux Alphas.

Alors qu'un vieil homme est injustement abattu par le Red Flag, Rosen et tous les membres de l'équipe sont suspectés par le département de la Défense d'appartenir au groupe terroriste. Ils sont tous emprisonnés à Binghamton et interrogés dans l'espoir d'identifier la taupe.

L'équipe des Alphas est à la poursuite d'Isaac, le membre du Red Flag qui a tué des collaborateurs du programme. Isaac, quant à lui, pourchasse la fille du docteur Rosen, Dani. Plus tard, l'équipe de Lee Rosen doit choisir son camp après que le ministère de la Défense a été attaqué par le groupe terroriste.

Huit mois après avoir dévoilé au public l’existence des alphas, le Dr Rosen est enfermé dans un institut psychiatrique afin de le faire taire. Son équipe est dispersée, mais des événements dramatiques vont les rassembler.

Un alpha qui possède la capacité de se déplacer à une très grande vitesse kidnappe un docteur avant de le tuer. Quand il s’en prend à sa victime suivante, l’équipe du Dr Rosen est là pour le stopper. Au bureau, reprendre ses marques n’est pas aisé et l’atmosphère de travail devient tendue.

Bill doit apprendre à contrôler son cœur pour combattre et obtenir des informations sur un tueur d’alphas. Il rencontre Kat qui l’aidera dans sa mission. Dr Rosen remonte la piste de Stanton Parish et découvre ses origines.

L’équipe du Dr Rosen doit se lancer à la recherche de Nina quand des braquages semblent pointer vers quelqu’un avec sa capacité à contrôler les gens. Les retrouvailles ne se passent pas bien et une solution doit rapidement être trouvée avant que les hommes du gouvernement s’en mêlent.

Pendant que Nina vient en aide au Dr Rosen dans son enquête sur Stanton Parish, le reste de l’équipe se rend dans un hôpital qui semble hanté. Alors qu’ils cherchent un alpha, ils se séparent et commencent à avoir des hallucinations.

Rosen décide d'entrainer son équipe dans une aventure, à la rencontre de Skylar Adams afin de lui demander son aide avec la machine de Stanton Parish. Ils se retrouvent alors dans une communauté composée d’alphas qui vivent loin de la société.

Après être sorti de l’hôpital, le jeune Jason Miller retourne au lycée où il utilise ses capacités décuplées par l’appareil de Parish pour se faire beaucoup d’amis. Inquiété par la situation, Rosen se rend sur place pour tenter de le raisonner, mais tombe sur son ennemi qui lui fait une proposition inattendue.

Une drogue en circulation donne temporairement une invulnérabilité prodigieuse, au point qu'on peut sauter d'un immeuble sans aucune égratignure. Les effets secondaires ne vont pas tarder à faire effet. Pendant ce temps, Rosen a peur pour sa fille et Kat se fait manipuler.

Dani a accepté de rejoindre Parish sous couverture pour découvrir quel est vraiment son plan. Quand elle ne donne plus de nouvelles, Hicks disparaît et rejoint à son tour l’ennemi. Quand ses amis le découvrent, ils ne comprennent pas ce qui se passe.

Alors que l’équipe gère le contrecoup de la mort de Danielle et que Clay prend en charge l’investigation sur Parish, Gary se retrouve en charge d’un bébé. Ce dernier a été déposé par une femme au bureau et semble être un alpha.

Cameron et Kat vont mener une mission pour Rosen, découvrir ce que Parish cache dans une maison en campagne. Sur place, il trouve un alpha qui a un pouvoir sur la mémoire. La sénatrice Charlotte Burton doit servir de liaison sur l’affaire Parish et Nina craint que la vérité sur ce qu’elle lui a fait soit découverte.

Le plan de Parish va bientôt être exécuté, mais l’équipe de Rosen ignore toujours ce qu’il compte accomplir. Tout ce qu’ils savent, c’est que cela va être massif. Skylar et sa fille sont prisonnières, mais elles n’ont pas la possibilité de le réaliser.

Blessé, Rosen se lance à la recherche de Stanton Parish pour se venger. Après un incident dans le métro, l’arme de Parish est découverte et Skylar tente de trouver un moyen de la désactiver avant qu’il ne soit trop tard.