W roku 2149 ludzkość walczy z problemem przeludnienia Ziemi. Każde małżeństwo jest zobowiązane do ograniczenia ilości dzieci do dwóch. Policjant Jim Shannon dowiaduje się, że jego żona, Elisabeth, spodziewa się trzeciego potomka. Gdy w ich domu zjawia się oficer z grupy kontrolującej populację Jim atakuje go. Zostaje przez to skazany na sześć lat więzienia.
>>> Chcesz dostawać streszczenia na e-mail? Zapisz się na naszą listę miłośników seriali
Kilka lat później, Elisabeth otrzymuje szansę na udział w projekcie Terra Nova, który zakłada podróż w czasie 85 milionów lat wstecz. Lekarka nie może jednak zabrać ze sobą najmłodszej córki Zoe. Pomaga więc w ucieczce z więzienia mężowi i razem z całą rodziną przenosi się do czasów prehistorycznych.
Tam Shannonowie poznają charyzmatycznego przywódcę kolonii, Nathaniela Taylora. Wkrótce dowiadują się o grupie buntowników, którą kieruje Mira.