Timeless narra la historia de un misterioso criminal que roba una máquina del tiempo secreta de última generación, con la intención de destruir Estados Unidos tal como lo conocemos alterando el pasado. La única esperanza reside en un equipo inesperado: una científica, un soldado y un profesor de historia, quienes deben usar el prototipo de la máquina para viajar al pasado y presenciar eventos cruciales. Si bien deben esforzarse al máximo para no afectar el pasado ellos mismos, también deben mantenerse un paso adelante de este peligroso fugitivo. Pero, ¿podrá este equipo selecto desentrañar el misterio detrás de todo y detener su destrucción antes de que sea demasiado tarde?