Разработав теорию о том, что человек может путешествовать во времени в пределах продолжительности собственной жизни, доктор Сэм Беккет на базе в пустынях Нью-Мехико (США) возглавил сверхсекретный проект, названный "Квантовый скачок". Оказавшись перед необходимостью подтвердить свою теорию или потерять финансирование, доктор Беккет шагнул в квантовый ускоритель и… исчез.
Проснувшись, он обнаруживает, что оказался в 1956 году, а из зеркала на него смотрит незнакомое лицо пилота-испытателя Тома Страттона. Ко всему прочему Сэм Беккет частично теряет память, и его дела были бы совсем плохи, если бы не помощь адмирала Альберта Калавичи (Эл), который работал вместе с ним над проектом. В прошлом он появляется в виде голограммы, которую может видеть и слышать только Беккет, животные, маленькие дети и сумасшедшие.
Так началось путешествие Сэма Беккета. Он обречен жить жизнью других людей в разных временных и пространственных линиях. Человек, которого заменяет Сэм, перемещается в 1995 год и оказывается в "зале ожидания" (waiting room). Ни Сэм, ни Эл не понимают до конца природу тех сил, что управляют квантовыми скачками - переходами во времени. Но они оба считают, что Сэм должен исправить то, что когда-то произошло не так, изменить историю таким образом, чтобы предотвратить беду, случившуюся когда-то давно - 20, 30 или 40 лет тому назад. Спасти жизнь человеку, сохранить семью, не оставить нераскрытым преступление.… Отныне это - главная миссия Сэма.
Сэм появляется в прошлом, вооруженный новейшими знаниями из области естественных наук, медицины, психологии, владеющий совершенными техниками рукопашного боя. Но больше всего ученому помогают, такие качества как доброта и чувство справедливости. На протяжении всего фильма доктор Беккет, оказавшийся в ловушке прошлого, перемещается из одной жизни в другую, борется с несправедливостью и каждый раз надеется, что следующий квантовый скачок вернет его домой и позволит стать самим собой.
Успех сериала в значительной степени обусловлен блестящей игрой актеров - Скотта Бакулы (позже ставшего капитаном "Энтерпрайза" Джонатаном Арчером) в роли Сэма Беккета и Дина Стокуэлла в роли его голографического друга Эла.