Acht Jahre nach dem Verschwinden seiner Frau Helen entdeckt der Evolutionszoologe Professor Nick Cutter – zusammen mit seinem Freund Stephen Hart, seinem technikbegeisterten Studenten Connor Temple, der Tierpflegerin Abby Maitland, dem Anführer der Special Forces, Captain Tom Ryan, und den Regierungsbeamten James Lester und Claudia Brown –, dass mysteriöse Risse in Zeit und Raum, sogenannte Anomalien, es Lebewesen aus der gesamten Erdgeschichte ermöglichen, in der Gegenwart ungehindert umherzuwandern. Aus der Gruppe wird daraufhin ein Forschungsteam des Innenministeriums, dessen Aufgabe es ist, die Anomalien vorherzusagen, die Lebewesen, die durch sie hindurchschlüpfen, einzudämmen und mehr über die Anomalien und ihre Ursachen herauszufinden.

Nach seiner Rückkehr aus der Vergangenheit muss Nick Cutter feststellen, dass Claudia Brown aus der Zeit gelöscht wurde. Er muss sich mit weiteren Veränderungen auseinandersetzen, darunter der Tatsache, dass das Team nun eine eigene Organisation zur Bekämpfung von Anomalien namens Anomaly Research Centre ist. Gerade als Cutter sich endlich mit dem Verlust von Claudia abfindet, tritt eine neue PR-Expertin dem ARC bei: Jenny Lewis, die Claudia Brown äußerlich ähnelt, aber vom Temperament her eine völlig andere Person ist.

Das ARC-Team leidet noch immer unter Stephens Tod und erhält Verstärkung von mehreren neuen Teammitgliedern, darunter die neue Sicherheitschefin Captain Hilary Becker und die temperamentvolle Ägyptologin Sarah Page. Nachdem Helen Cutter eine Zukunftswelt entdeckt hat, in der die Erde von Future Predators überrannt wird, bricht sie in der Gegenwart zu einer Mission gegen die ARC auf, die sie für die zukünftige Katastrophe verantwortlich macht. Sie greift die ARC an, bei der Nick Cutter von Helen getötet wird.

Nach einem Jahr in der Kreidezeit kehren Connor und Abby endlich in die Gegenwart zurück und müssen feststellen, dass sich das ARC in ihrer Abwesenheit stark verändert hat. Es wird nun vom Unternehmer Philip Burton finanziert und vom ruhigen und geheimnisvollen Matt Anderson geführt. Connor und Abby dürfen aufgrund eines neuen Militärkodex zunächst nicht ins Hauptteam zurückkehren, schaffen es aber bald wieder hinein, müssen aber noch versuchen, ihre alten Positionen im Team zurückzuerobern. Als zwei Anomalie-Reisende (die viktorianische Dame Emily Merchant und der Mörder Ethan Dobrowski) in die Gegenwart kommen, nimmt Matt Emily bei sich auf und beginnt, ihr seine Vergangenheit und seine wahre Identität zu offenbaren, während er Ethan jagt und versucht, Emily vor ihm zu beschützen. Währenddessen verbündet sich Connor immer stärker mit Philip und dessen mysteriösem New Dawn-Projekt für die Anomalien, was die Beziehung zwischen Connor und Abby empfindlich belastet.

Matts geheime Mission, das ARC-Mitglied zu finden, das die Zukunft zerstören wird, geht weiter, ebenso wie Philips New Dawn-Projekt für die Anomalien. Nachdem Abby von Matts Mission erfährt, rekrutiert dieser sie dafür, während Connor sich stattdessen Philip im New Dawn-Projekt anschließt. Connors und Abbys gegensätzliche Loyalitäten belasten ihre Beziehung zunehmend. Matts und Abbys Befürchtungen, dass New Dawn die Zukunft zerstören wird, bestätigen sich bald. Als Connor seinen Fehler erkennt, schließen er und der Rest des ARC-Teams sich Matt und Abby gegen Philip an, der New Dawn aktiviert. Obwohl Philip New Dawn erfolgreich aktiviert, gelingt es dem Team, New Dawn zu stoppen und die Zukunft zu retten. Matt sieht jedoch dann ein Double von ihm im ARC, das ihn warnt.