En 1978 à New York, l'agent spécial Joe Pistone est designé par le FBI pour infiltrer le clan Bonanno, une des familles les plus puissantes de la côte Est. Il contacte un modeste porte-flingue de l'organisation, Lefty Ruggiero, auprès duquel il se fait passer pour un spécialiste en joaillerie du nom de Donnie Brasco. Coupé de son milieu, Donnie va peu à peu s'identifier à ceux qu'il doit détruire.

En 1975, la jeune Québécoise Marie-Andrée Leclerc fait la rencontre de l’escroc Charles Sobhraj. Amoureuse et subjuguée par cet homme au charme magnétique, elle quitte tout pour venir vivre avec lui en Thaïlande. Sous les faux noms d’Alain et Monique Gautier, le couple se fait passer pour des négociants en pierres précieuses. Débute alors une improbable série d’assassinats dans toute l’Asie du Sud-Est, perpétrés sur de jeunes touristes à qui ils subtilisent argent et identité.

La série suit les aventures des membres d'équipages les moins notables (Beckett Mariner et Bradward Boimler) de l'USS Cerritos NCC-75567, le vaisseau le plus insignifiant de Starfleet, qui doivent accomplir leur devoir malgré les bouleversements causés par une multitude d'anomalies.