보스턴 로건 공항에 국제선 비행기가 착륙했지만 승객과 승무원 모두 끔찍한 죽음을 맞이한 사건이 발생하자, FBI 특별 요원 올리비아 던햄이 수사에 나섭니다. 수사 도중 그녀의 파트너가 거의 목숨을 잃게 되자, 절박한 올리비아는 도움을 줄 사람을 찾기 위해 필사적으로 노력하고, 결국 우리 시대의 아인슈타인인 월터 비숍 박사를 찾아갑니다. 하지만 한 가지 문제가 있습니다: 그는 지난 20년간 정신병원에 수용되어 있었고, 그를 질문하기 위해서는 소원해진 아들 피터의 도움이 필요합니다. 올리비아의 수사가 조작적인 기업 임원에게로 이어지면서, 그녀와 그녀의 팀은 비행기 627에서 발생한 사건이 더 크고 충격적인 진실의 작은 조각에 불과하다는 것을 발견하게 되고, 가능성과 불가능성의 경계가 모호해지는 상황을 탐구하게 됩니다.