Timeless conta a história de um misterioso criminoso que rouba uma máquina do tempo secreta de última geração, com a intenção de destruir a América como a conhecemos, alterando o passado. A única esperança é uma equipe inesperada: uma cientista, um soldado e um professor de história, que devem usar o protótipo da máquina para viajar no tempo até eventos críticos. Enquanto precisam fazer todos os esforços para não afetar o passado, também devem permanecer um passo à frente deste perigoso fugitivo. Mas essa equipe escolhida a dedo conseguirá desvendar o mistério por trás de tudo e acabar com sua destruição antes que seja tarde demais?