Une bibliothécaire et détective amateur enquête et résout les meurtres avec l'aide de ses amis du Real Murders Club.

Jack Carter, un marshall américain, découvre, au cours d'une escapade avec sa fille Zoe, l'existence d'Eureka, un complexe top-secret abritant des scientifiques et leur famille dans le but de les faire travailler sur des projets confidentiels. Mis au pied du mur et fasciné par cette ambitieuse entreprise, il accepte d'en devenir le shérif. Mais il est rapidement confronté à des événements et à des phénomènes qui dépassent son entendement.

Les deux filles du médecin-chef Allen Conner travaillent au Bethune, le même hôpital (fictif) de Toronto que leur père. Melissa, en tant que médecin et Sandy, comme infirmière. L'arrivée plus ou moins intempestive de leur frère Griffin, blessé lors d'une bagarre (avec machette) réunit la famille, dès l'arrivée de la mère. Aucun d'eux ne semble avoir revu Griffin depuis au moins deux ans.

Au Canada, des failles spatio-temporelles commencent à apparaître. Evan Cross, un inventeur de logiciels informatiques qui a découvert une de ces anomalies il y a six ans, crée le Groupe de Projets Spéciaux afin de les examiner...