Sur l'avant poste Ancien de l'Antarctique sont trouvées les coordonnées d'Atlantis, mythique cité des Anciens qui regorgerait de technologies. La Terre décide d'y envoyer une expédition : le docteur Weir en prend le commandement, et s'entoure des meilleurs scientifiques et militaires pour partir vers l'inconnu.

Les Terriens sont bien arrivés sur Atlantis mais leur présence a déclenché une consommation ecessive d'énergie qui menace la cité. A la recherche d'une source d'énergie, le Colonel Sumner et ses hommes se font capturés par un ennemi apparemment redoutable, les Wraiths.

Le docteur Beckett est parvenu à inoculer avec succès le gène des Anciens au docteur McKay : celui-ci profite de son nouveau don pour tester un bouclier portatif Ancien qui rend son utilisateur invulnérable. Pendant ce temps, une entité se nourrissant d'énergie a été libérée et sévit dans la cité.

A la suite d'un affrontement avec les Wraiths à la surface d'une planète, le major Sheppard et son équipe retournent en Puddle Jumper à la Porte. Mais en franchissant celle-ci, le vaisseau se retrouve bloqué car ses réacteurs ne se sont pas rentrés correctement. De plus, Sheppard est la victime d'un insecte apparenté aux Wraiths.

Lors de plusieurs missions, l'équipe du major Sheppard s'est retrouvée prise dans des embuscades Wraiths : le sergent Bates, responsable de la sécurité de la base, commence à soupçonner qu'un traître informe leurs ennemis et pointe les Athosiens du doigt, alors que les preuves s'accumulent contre Teyla...

Lors du survol d'une planète, les systèmes du Jumper tombent en panne et Sheppard doit se poser d'urgence. Avec son équipe, ils découvrent qu'un champs électromagnétique protège la zone ; ils font également la rencontre d'une comlmunauté de jeunes individus qui pratiquent un rituel très particulier lorsqu'ils atteignent 25 ans.

Sur une planète, Sheppard et son équipe font la connaissance d'un peuple technologiquement en retard par rapport à la Terre mais qui concentre tous ses efforts sur la création d'un vaccin les protégeant des Wraiths. Le docteur Weir donne son feu vert pour que le docteur Beckett aide à cette élaboration : une première version est vite mise au point mais présente des effets secondaires dramatiques. ...

Atlantis recherche des alliés qui pourraient leur fournir de la nourriture : Teyla prsente à Sheppard un peuple de fermiers qui pourrait les aider. Cependant, les apparences sont trompeuses et les Terriens vont vite découvrir que ces personnes font parties d'une organisation secrète, le Genii.

Sur une planète recouverte de brouillard, McKay se rend compte que l'atmosphère de la planète pourrait produire assez d'énergie pour ouvrir un vortex vers la Terre : l'expérience est un succès, et les membres de l'équipe peuvent même franchir la Porte afin de revoir leur monde d'origine... Du moins le croient-ils.

Sheppard et Teyla découvrent qu'une énorme tempête se dirige droit sur Atlantis, et pourrait bien engloutir la cité. L'évacuation est ordonnée pendant que McKay conçoit un plan fou pour sauver la base, mais l'intervention du Genii n'était pas prévue dans ses calculs.

Le major Sheppard est toujours seul pour lutter contre le Genii, alors que la tempête s'approche de plus en plus. Il faut absolument désactiver les paratonnerres pour que le plan de McKay fonctionne. Teyla, Ford et Beckett sont toujours au coeur de la tempête, n'oubliant pas leurs amis.

Une station spatiale a été détectée en orbite autour d'une planète : Sheppard, McKay et deux autres scientifiques se rendent sur place en Jumpe pour voir de quoi ils retournent. A la surface de la planète, ils détectent l'épave d'un vaisseau Wraith et saisissent cette chance unique de découvrir de nouvelles technologies.

Lors d'une inspection de la cité, plusieurs scientifiques deviennent fous et finissent par mourir peu de temps après. Mckay découvre rapidement qu'un virus a été relaché d'un laboratoire Ancien, et que la liste des victimes ne va faire que s'allonger dans les heures à venir.

Sheppard et son équipe subissent une attaque de darts Wraiths à bord d'un Jumper : une énorme vague d'énergie vient détruire leurs ennemis et laissent les Terriens indemnes. McKay veut se rendre sur la planète à proximité qui d'après lui doit posséder une arme d'une très grande puissance.

Une femme âgée est retrouvée cryogénisée dans un des laboratoires d'Atlantis, et semble vivante ! Une fois réveillée, ses premiers propos sont incohérents mais très vite elle affirme être Elizabeth Weir, et propose à l'équipe de lui raconter la première arrivée des Terriens au sein de la cité.

Sur une planète, Sheppard et son équipe sont à la recherche d'une ancienne icône religieuse, autrefois protégée par une communauté, qui serait en réalité un ZPM. Celui-ci aurait été placé dans un endroit secret mais tous les membres de la communauté ayant été tués par les Wraiths, les Terriens doivent se débrouiller seuls.

Le Docteur McKay pense être capable d'ouvrir un vortex de quelques millisecondes vers la Terre afin d'envoyer un maximum d'informations avant l'attaque imminente des Wraiths. Grâce à un pocédé de compression révolutionnaire, Rodney propose même d'expédier des messages personnels sous forme de vidéos.

Teyla est soumise à d'intenses cauchemars, tous en rapport avec les Wraiths. Un peu forcée par Sheppard, elle consulte le Docteur Heightmeyer, la psychiatre de la Cité. Teyla pourrait bien posséder un lien particulier avec les Wraiths, qu'elle doit essayer de transformer en avantage.

Les Wraiths se dirigent vers Atlantis : les Terriens cherchent une solution pour les stopper et pensent à la station orbitale découverte dans "Duel". Se lance alors une course contre la montre pour réactiver la station avant que les vaisseaux ruches ne sortent de l'hyperespace.

La première tentative pour détruire les vaisseaux ruches a échoué. Elizabeth Weir ordonne l'évacuation, mais un vortex s'ouvre alors depuis la Terre : le Colonel Everett, de nombreux hommes et du matériel sont envoyés avec un seul ordre, protéger Atlantis en attendant l'arrivée du Daedalus, le nouveau vaisseau terrien !