Nos anos que seguiram a 2ª Guerra Mundial, o governo dos Estados Unidos reuniu os maiores gênios da ciência em uma pequena cidade chamada Eureka, onde são realizados os maiores experimentos e pesquisas ultra-secretas do mundo. Um lugar onde qualquer coisa imaginável e inimaginável pode acontecer, e onde a vida cotidiana varia entre inovações revolucionárias e o caos total. De passagem, o carro do policial Jack Carter quebra e ele é obrigado a permanecer em Eureka, descobrindo que nada é o que aparenta ser. Após uma experiência científica dar errado, Carter é responsável por restaurar a ordem, e os excêntricos habitantes da cidade deixam-no a par de um dos maiores segredos do mundo... e pedem a ele para ficar.