Une nouvelle porte des étoiles découverte au milieu des glaces de l'Antarctique devient la nouvelle base secrète de l'armée. L'équipe Stargate Atlantis a pour mission d'explorer la galaxie Pégase, où de nombreuses planètes ont été peuplées par la civilisation humaine qui vivait autrefois dans la cité d'Atlantis. Dans cet univers encore inconnu de la Terre, la nouvelle équipe d'explorateurs rencontrera un nouvel ennemi craint de tous : les Wraith...

Grâce aux travaux de l'archéologue Daniel Jackson, l'armée américaine est parvenue à maîtriser le fonctionnement de la porte des étoiles, un portail permettant de visiter d'autres mondes, aux confins de la galaxie. L'équipe SG-1, composée de Daniel et de deux militaires, Samantha Carter et Jack O'Neill, s'adjoint les services d'un alien rebelle, Teal'c. Ce dernier a trahi les Goa'ulds, des extraterrestres qui se font passer pour des dieux, et espère que les Terriens l'aideront à combattre la tyrannie sur les planètes occupées par ses anciens maîtres. Ce derniers, qui ont autrefois assujetti les Terriens en prenant l'apparence de dieux égyptiens, grecs ou nordiques, n'entendent pas se laisser faire...

Le secret du neuvième chevron est dévoilé et une équipe est envoyée pour explorer l'autre côté de cet horizon : un gigantesque vaisseau appelé le Destiny. Créée par les "Anciens" des millions d'années plus tôt, cette expérience sous forme de navire ne peut être contrôlée. Le Destiny doit exécuter sa mission originelle : traverser l'univers et rencontrer de nouvelles formes de vie.

Des centaines d'années dans le futur, des hommes parviennent à se téléporter au XXIème siècle en prenant pour hôtes des personnes sur le point de mourir. La nouvelle équipe de voyageurs doit remplir un certain nombre de missions pour empêcher la destruction de l'humanité à venir. Dans l'intervalle, chacun doit se glisser dans la peau de son hôte sans éveiller de soupçons : une jeune maman battue par son époux, un agent du FBI, un junkie, un lycéen et... une déficiente mentale.