Un pericoloso criminale è riuscito ad entrare in possesso di una macchina del tempo, ancora da perfezionare, realizzata dal Governo degli Stati Uniti. Per correre ai ripari la storica Lucy Preston, il soldato Wyatt Logan e lo scienziato Rufus Carlin vengono ingaggiati con il compito di seguire Garcia Flynn lungo il corso degli eventi, passati e futuri, e sventare il suo piano. La prima tappa di questo incredibile viaggio porterà i 3 fino al 1937, direttamente sul luogo dove avvenne il disastro dell'l'Hindenburg. Il loro obiettivo è importantissimo: evitare che, viaggiando nel tempo, Garci possa sconvolgere il corso degli eventi e compromettere il futuro dell'umanità intera.

Ancora sulle tracce di Garcia, Lucy, Wyatt e Rufus arrivano a Washington nel 1865 ai tempi dell'assassinio di Lincoln. I tre scoprono che Flynn è in qualche modo legato al colpevole della morte del Presidente, John Wilkes Booth. I tre scoprono i piani del criminale ma iniziano a nutrire dei dubbi sulla loro missione: se cambiare la storia significa modificare in meglio le sorti del mondo intero, perché dovrebbero fermare i piani di Garcia Flynn?

I tre viaggiatori del tempo arrivano nella Las Vegas del 1962, ancora sulle tracce di Garcia. Qui Rufus incontra inaspettatamente il suo vecchio mentore, Anthony Bruhl, mentre Lucy deve imparare a fare i conti con le conseguenze che questo viaggio inizia ad avere sulla sua vita privata, pericolosamente vicino al crollo. Intanto Wyatt pensa di poter alterare il corso della storia per i suoi propri scopi. I tre, scoprono che i piani di Flynn potrebbero mettere a rischio molte più persone di quello che credevano inizialmente.

Lucy, Wyatt e Rufus sono scioccati: i loro viaggi nel tempo li hanno portati questa volta direttamente ai tempi della Germania Nazista. Nonostante le riluttanze iniziali, i tre sono consapevoli di essere gli unici a poter fermare i loschi piani di Flynn e mettere fine alla sua psicotica crociata contro la storia. Oltre a cercare di sopravvivere, la squadra dovrà affrontare le prime conseguenze del piano di Garcia, ma possono contare sul prezioso e straordinario aiuto di Ian Fleming in persona.

Bloccati nella battaglia di Alamo, i membri della squadra lottano perché il risultato della rivoluzione texana sia lo stesso, nonostante l'intervento di Flynn.

Nella Washington dell'epoca del Watergate, Lucy e Rufus sono ricattati. Flynn rivela a Wyatt il suo legame con la Rittenhouse.

Quando i membri della squadra finiscono nel 1754, Rufus cerca d'inviare un messaggio a Mason nel presente perché li aiuti a tornare.

Nell'ultima missione, i viaggiatori del tempo conquistano la fiducia di Bonnie e Clyde, ma rischiano di cadere vittime del fuoco incrociato della polizia.

Quando Lucy cade prigioniera di Flynn all'esposizione universale di Chicago del 1893, Wyatt e Rufus cercano di liberarla con l'aiuto di Harry Houdini.

Questa settimana Timeless non ci porta indietro nel passato ad un momento importante della storia, né da un personaggio leggendario. Wyatt ha un piano ben preciso: tornare nel 1983 e impedire ai genitori dell’assassino di sua moglie di conoscersi.

Chicago, 1931: Al Capone unisce le forze con Flynn e la vita di uno dei membri della squadra viene messa in serio pericolo.