Après la découverte de la porte des étoiles d'Atlantis en Antarctique, une délégation de scientifiques et de militaires part explorer cette cité mythique.

L'équipe de Stargate arrive à la cité des Anciens. Tous sont stupéfaits par les merveilles technologiques qu'ils découvrent sur place. L'endroit, qu'ils décident d'appeler Atlantis, est enfoui à plusieurs centaines de mètres sous l'eau, protégé par un champ de force d'une puissance incroyable. Ils découvrent bientôt un message holographique qui raconte par le détail l'histoire de la cité...

Alors que le docteur Rodney McKay se porte volontaire pour mener à bien une expérience génétique aux résultats incertains, une intrusion extraterrestre, passant d'abord inaperçue, menace directement la base. Mais McKay actionne involontairement un artefact ancestral qui le rend invulnérable...

La première mission du major John Sheppard est un échec. Répondant à la menace extraterrestre, il a engagé la navette dans la Porte des étoiles mais son équipage et lui sont restés coincés dans le vortex. Il leur reste 38 minutes pour se dégager avant la fermeture automatique de la porte...

Les expéditions sur différentes planètes ont été marquées par des affrontements avec les Wraiths. L'équipe terrienne en vient à soupçonner la présence d'un traître dans ses rangs. Le docteur Weir décide d'interroger les Athosiens. Pendant ce temps, McKay et Zelenka ouvrent le toit d'Atlantis...

Sheppard, Ford, McKay et Teyla s'écrasent sur une planète inconnue, où règne un important champ magnétique. En l'explorant, ils découvrent d'anciennes ruines, dans lesquelles vit une tribu dont aucun membre n'a plus de 24 ans. De peur d'être victimes des Wraiths, ils se suicident rituellement...

Les Ophants, peuple humain aux grandes compétences médicales, ont développé un sérum qui pourrait rendre résistant à l'absorption vitale des Wraith. Avec l'aide de Beckett, les tests en laboratoire sont concluants, mais les Ophants exigent de le tester sur le Wraith prisonnier à Atlantis...

Manquant de nourriture, l'équipe veut en acheter aux Jed-nyts, un peuple de simples fermiers, semble-t-il. Mais en contrepartie, ceux-ci réclament du C4. Sheppard et McKay découvrent que les braves cultivateurs préparent en secret une arme mortelle pour attaquer les Wraith...

Une expédition est menée sur une planète de la constellation Pégase. Rodney estime que cette planète possède probablement une énergie suffisante pour créer un vortex vers la Terre. Une équipe se rend sur les lieux pour tenter l'expérience. Le docteur Weir fait partie de l'expédition, qui s'avère un succès...

Sur Atlantis, Rodney McKay, Elizabeth Weir et leurs équipiers sont toujours les prisonniers des Genii. Seul Sheppard a réussi à leur échapper. Pendant ce temps, Tayla, Ford et Carson sont bloqués sur le continent, tandis que la tempête s'intensifie. McKay cherche un moyen d'alimenter les boucliers...

La planète Atlantis subit une terrible tempête, qui risque de faire d'énormes dégâts. Afin de préserver la population, Sheppard et Ford se rendent sur une autre planète pour négocier l'évacuation d'Atlantis. Pendant ce temps, McKay et Zelenka cherchent le moyen d'alimenter le bouclier de la planète...

Sheppard et son équipe, McKay, Abrams et Gaul, découvrent et explorent un vaisseau Wraith abandonné, datant de la bataille des Anciens. Ils captent un faible signal de détresse en provenance d'une planète proche, sur laquelle ils se posent. Sur place, ils découvrent un vaisseau de ravitaillement Wraith, entouré de cadavres...

Durant une inspection de routine sur Atlantis, un groupe sous le commandement du docteur McKay lance une alerte. En effet, plusieurs membres de l'expédition sont morts d'une rupture d'anévrisme. Mais ces décès ne paraissent pas naturels au docteur, et l'ordre est donné de mettre Atlantis en quarantaine...

L'équipe de Sheppard, assaillie par des tirs émanant de chasseurs Wraith, est sauvée de justesse par un mystérieux champ énergétique. L'équipe suit le phénomène jusqu'à une planète inconnue, Proculis, sur laquelle elle atterrit. Sur place, l'équipage découvre un monde proche de celui des humains...

En inspectant Atlantis, Sheppard, Ford et Teyla découvrent une femme en état de stase depuis 10 000 ans. A son réveil, ils apprennent qu'il s'agit du docteur Weir. Lors du premier débarquement raté et de l'évacuation d'Atlantis, elle s'était retrouvée à bord d'une machine à voyager dans le temps...

Sheppard, Ford et Teyla accompagnent McKay sur la planète Dagan, où les Anciens auraient chargé des religieux de veiller sur un générateur d'énergie. Cet unique exemplaire aurait la capacité de restaurer le bouclier de protection d'Atlantis. L'équipe fouille le temple, aidée par Allina et Sanir...

Les Wraith doivent accoster sur Atlantis dans moins de deux semaines. Il n'y a plus d'espoir, sauf à tenter de récupérer un E2PZ sur la planète M7G677, située sur le parcours de la flotte ennemie. Cette arme est la seule qui puisse encore sauver Atlantis et l'humanité. Sheppard se lance à sa recherche...

Teyla est en proie à des cauchemars récurrents. Après avoir consulté, sur le conseil de Sheppard, le psy de la station, elle se rend sur le continent, accompagnée de Carson, pour voir sa grand-mère. Celle-ci lui révèle alors le secret de ses origines : elle est le fruit d'expériences menées par les Wraith...

Une flotte Wraith a mis le cap sur Atlantis. Le seul moyen de les arrêter est de remettre en route le bouclier de la cité si l'on ne veut pas que la ville soit détruite. Mais une autre alternative existe : utiliser le satellite Lagrange pour tirer sur la flotte. Rodney se charge de le remettre en état...

Des renforts militaires, sous la direction du colonel Everett, arrivent sur Atlantis. Ils doivent aider les contingents déjà présents à préparer la défense contre l'attaque imminente des Wraith. Surgissent alors des querelles concernant la hiérarchie et l'autorité du colonel sur les autres défenseurs...