L'histoire se déroule en 1939 et suit les aventures de la jeune Catherine Langford et de son père, le professeur Langford, alors qu'ils tentent de percer les secrets de la porte des étoiles près de dix ans après sa découverte dans le désert égyptien. Alors que le début de la seconde guerre mondiale se profile en Europe, les deux scientifiques seront confrontés à la menace des Nazis qui ont des projets beaucoup plus sombres pour l'ancien artefact.
L'Enterprise NX-01 est le premier vaisseau spatial d'origine terrienne prévu pour l'exploration. En outre, il est le premier vaisseau construit par des humains à être équipé de moteur à distorsion pouvant atteindre distorsion 5.Il est lancé en 2151, un an avant la date prévue et contre l'avis des Vulcains qui surveillent de près les Humains et leurs progrès en matière spatiale. Il est commandé par le Capitaine Jonathan Archer, est secondé par le sub-commander Vulcain T'Pol, qui est également l'officier scientifique et qui est à bord à la demande du Haut Conseil Vulcain qui voit d'un très mauvais œil la mission d'exploration du vaisseau.L'équipage se compose du Commander Charles "Trip" Tucker III qui est l'ingénieur en chef, du Lieutenant Malcolm Reed, chargé de la sécurité et de l'armement et de l'enseigne Hoshi Sato, interprète et chargée des communications. L'infirmerie est confié au Docteur Phlox, un dénobulien qui participe au programme d'échange médicale inter-espèces.