Au 18e siècle, en Amérique du Nord, trappeurs et entrepreneurs s’affrontent pour arracher le contrôle de la traite des fourrures à la Compagnie de la Baie d'Hudson.
Dans les bois de Hemlock Grove en Pennsylvanie, près de l'aciérie abandonnée de Godfrey, est retrouvé le corps mutilé et sans vie d'une jeune fille. Une chasse à l'homme s'ensuit mais les autorités ne sont pas certaines que ce soit d'un homme dont elles devraient être à la recherche...
Les Shannon, une famille ordinaire vivant en 2149 alors que la Terre se meurt, est envoyée dans le passé, 85 millions d'années plus tôt à l’ère préhistorique. Ils rejoignent "Terra Nova", une organisation humaine à qui des scientifiques offrent une seconde chance pour reconstruire une civilisation.