2047. Le vaisseau spatial "Lewis & Clark" s'apprète à regagner sa base quand l'équipage reçoit l'ordre de gagner la station Daylight pour embarquer le physicien William Weir, avec lequel il doit repartir en direction de Neptune. Quelques années plus tôt, Weir avait conçu un engin spatial révolutionnaire capable de se déplacer plus vite que la lumière mais qui disparut corps et biens aux abords de Neptune. Leur mission consiste à repérer l’épave de l'"Event Horizon", à déceler les causes de sa mystérieuse disparition …

Peu après la fin de la poursuite de « l'Ange Rouge », Burnham se retrouve projetée dans le futur, 930 ans après la bataille contre « Contrôle », l'ordinateur omnipotent de Starfleet qui a failli anéantir toute vie dans l'univers. Mais arrivée sur place, elle apprend que la Fédération des planètes unies s'est effondré à la suite du « Grand Brasier » : un désastre d'ampleur galactique survenu 120 ans auparavant, qui a détruit la grande majorité des vaisseaux spatiaux — y compris ceux de Starfleet — en faisant sauter le dilitium qui leur sert de carburant. Avec l'arrivée du Discovery, elle se met en quête de ce qui reste de la Fédération et de Starfleet ; et tout aussi important, de l'origine du Grand Brasier...