Serial śledzi losy rodziny Shannonów, która przyłącza się do pielgrzymki osadników do Terra Nova, pierwszej kolonii ustanowionej w zachwycającym, aczkolwiek nieprzystępnym świecie. Jim Shannon (
Jason O’Mara), oddany ojciec, który ma za sobą burzliwą przeszłość, prowadzi swoją rodzinę przez nowy, piękny świat pełen tajemnic i terroru. Żona Jima, Elisabeth Shannon (
Shelley Conn), jest chirurgiem urazowym i najnowszym członkiem zespołu medycznego Terra Nova. Josh Shannon (
Landon Liboiron) ich 17-letni syn, rozczarowany, że musi porzucić swoje dotychczasowe życie, po przybyciu do nowej kolonii natychmiast zwraca uwagę na piękną i nieposłuszną Skye (
Allison Miller). Maddy Shannon (
Naomi Scott), uroczo niezdarna 15-letnia siostra Josha, ma nadzieję, że przenosiny na Terra Nova sprawią, że będzie miała szansę, zacząć wszystko od nowa. Choć wykształcenie medyczne Elisabeth zapewniło rodzinie miejsce w ekspedycji, wkrótce okaże się, że tajemnica dotycząca ich pięcioletniej córki Zoe (
Alana Mansour), może stanowić zagrożenie dla nowej cywilizacji. Po przybyciu na miejsce rodzina Shannonów poznaje komandora Nathaniela Taylora (
Stephen Lang), charyzmatycznego i bohaterskiego pioniera oraz przywódcę osadników. Taylor ostrzega przybyszów, że choć Terra Nova jest miejscem stwarzającym nowe możliwości i dającym szansę na rozpoczęcie wszystkiego od początku, nie jest ono tak idylliczne, jakby się mogło wydawać.