L’équipe découvre une femme en état de stase depuis 10 000 ans. Mais à son réveil, il s’avère que l'Atlante congelée est le Dr Weir ! Suite à l'évacuation forcée d'Atlantis, elle se serait échappée en ignorant se trouver à bord d'une machine à voyager dans le temps, puis se serait réveillée cent siècles plus tôt. Ses révélations offrent des informations cruciales pour la survie d'Atlantis.
Sheppard, Ford et Teyla accompagnent McKay sur la planète Dagan, où les Anciens auraient caché le seul générateur d'énergie capable de restaurer le bouclier de protection d'Atlantis contre les Wraith. Malheureusement, les Genii sont également déterminés à s'emparer de cette source d'énergie.
Trois vaisseaux wraith font route vers Atlantis et tout semble perdu à moins que Sheppard et Teyla ne parviennent à récupérer la seule arme capable de sauver la cité sur une planète située sur le parcours de la flotte ennemie… McKay trouve un moyen pour envoyer un message de détresse destiné au SG-C sur Terre.
Teyla fait des cauchemars très réalistes au sujet des Wraith et consulte la psychologue d'Atlantis. Au cours d’une séance d’hypnose, elle se souvient que son peuple a subi des manipulations génétiques lors d’expériences menées par les Wraith. Après des analyses poussées, Beckett et Weir lui révèlent la véritable raison de ses troubles.
Une flotte wraith se rapproche d'Atlantis dans le but de rallier la Terre, planète d'abondance. McKay veut utiliser un satellite de défense des Anciens, qui aurait assez de puissance pour pulvériser l’ennemi. Sheppard apprend alors qu’un Wraith se dissimule dans la cité…
Le satellite a pulvérisé l’un des trois vaisseaux mais tout espoir est anéanti quand il est détruit. Mais le SG-C ayant reçu le message de détresse, un contingent militaire est envoyé depuis la Terre pour défendre Atlantis, avec à sa tête, le colonel Everett.
La cité d’Atlantis a survécu au premier assaut des Wraith, qui sont déjà en train de préparer la deuxième vague d’attaque. Par chance, l’équipage est sauvé par l’arrivée du Dédale qui téléporte l'E2PZ et le bouclier protecteur d'Atlantis est activé avec succès. Mais la bataille n'est pas terminée car d'autres vaisseaux Wraith sont en approche.
L'équipe d'Atlantis rend visite à la Terre via la Porte des étoiles. Durant le voyage de retour, le Dédale est attaqué par un virus informatique wraith qui prend progressivement les commandes du vaisseau…
Sheppard et son équipe recherchent le lieutenant Ford, qui s’est enfui après avoir été exposé à l’enzyme wraith, et s’est réfugié sur une planète au climat équatorial. Sur place, ils vont faire la rencontre d'un homme devenu la proie des Wraith.
Un téléporteur wraith transfère accidentellement la conscience du lieutenant Cadman dans la tête du Dr McKay, qui prend ensuite le contrôle de son corps à son insu. Pendant que Zelenka et l'équipe scientifique d'Atlantis font tout pour corriger la situation, Sheppard doit évaluer les capacités de Ronon et le convaincre de rejoindre son équipe.
En s'écrasant sur une planète laissée étonnamment indemne par les Wraith, l'équipe de Sheppard découvre une colonie pénitentiaire à proximité de la Porte de étoiles, où l'ennemi sélectionne ses prisonniers en toute quiétude.
Un avant-poste de l'armée des Anciens est découvert dans un cimetière de vaisseaux wraith, avec à bord la plus puissante source d'énergie jamais égalée. Son activation est un échec mais McKay s'obstine à l’utiliser en prenant de grands risques.
Dans un monde non répertorié, l'équipe découvre une jeune Wraith, Ellia, qui a été élevée en secret par un villageois comme une humaine. Alors que le Dr Beckett travaille sur un rétrovirus destiné à la débarrasser de son ADN wraith, Ellia s'injecte ce dernier bien avant qu'il ne soit finalisé…
À la suite de son affrontement avec Ellia, Sheppard est contaminé par le rétrovirus du Dr Beckett et commence à développer un processus de transformation en Wraith. Malheureusement, ces évolutions vont rapidement dégénérer et une course contre la montre s'engage pour soigner Sheppard.
L'équipe découvre l'Aurore, un vaisseau de guerre des Anciens dérivant à la limite de la galaxie, dont l'équipage est maintenu en vie dans des caissons de stase. Alors que Teyla et Ronon découvrent un Wraith dans l’un des modules, ils comprennent vite que l’ennemi a prévu d'utiliser les informations contenues dans les systèmes de l'Aurore pour rejoindre la Terre...
L'équipe de Sheppard est capturée par un groupe dont le chef n'est autre que le lieutenant Ford, qui veut leur prouver que l'enzyme wraith peut être un atout dans la lutte contre l’ennemi. En administrant une dose à Teyla et Ronon à leur insu...
Le groupe d'assaut mené par Ford et Sheppard est capturé et emmené à bord d’un vaisseau-ruche où Sheppard est interrogé par la reine, qui veut savoir comment il a réussi à s’infiltrer. Tandis que Teyla et Ronon commencent à sentir le manque d'enzyme, McKay tente de se libérer pour prévenir Atlantis.
Sur une nouvelle planète inexplorée, Sheppard traverse une Porte des étoiles menant à une caverne et se retrouve prisonnier d'un monde parallèle, où le temps passe plus rapidement. L'équipe et le Dr McKay doivent tout mettre en œuvre pour le récupérer avant qu'il ne meure de vieillesse.
Un agent de la Confrérie a dissimulé une bombe sur Atlantis qui explosera dès la prochaine activation de la Porte des étoiles. Le Dédale prête alors assistance à l’équipe du Dr Weir, déterminée à démasquer l'espion embarqué dans leurs rangs, avant qu'il ne commette l’irréparable.
McKay se retrouve prisonnier d'un Jumper englouti dans les profondeurs océaniques. L'équipe d'Atlantis n'arrive pas à localiser le vaisseau, et il ne lui reste que trois heures d'oxygène. Alors qu'il est sur le point de céder à la panique, il a la surprise de voir une hallucination de Samantha Carter lui venir en aide, devenant son ultime chance de s’en sortir.
L'équipe de Sheppard découvre une réplique de la cité d'Atlantis sur une planète de la galaxie de Pégase, où habite une famille royale déchirée par les intrigues et les luttes intestines entre les prétendants au trône. Le roi est mourant et Sheppard est le seul à pouvoir préserver la lignée des oppresseurs.
Après avoir perdu toute son unité, le lieutenant Michael Kenmore est amnésique mais continue de faire des cauchemars sur les Wraith. Par ailleurs, certains membres d'Atlantis lui sont particulièrement hostiles sans raison apparente, en particulier Ronon. En cherchant à recouvrer la mémoire, il découvre une vérité terrifiante sur son identité et sur une expérience controversée du Dr Beckett.
Après avoir trouvé deux capsules dérivant dans l'espace dans des caissons de survie, où ont été téléchargés les esprits de deux entités hostiles, l'équipe regagne Atlantis. Mais ces dernières prennent le contrôle du Dr Weir et de Sheppard, et sèment la panique dans toute la cité.
L'équipe du Major Lorne est portée disparue et présumée morte dans un incendie. Le bras droit du chef Genii, Ladon, propose alors un marché à Atlantis pour utiliser sa force militaire et effectuer un coup d'État contre Cowen.
L'équipe de Sheppard vient en aide à un peuple menacé par l'éruption imminente d'un supervolcan. Coincés dans un avant-poste des Anciens tandis que la Porte des étoiles est engloutie par la lave, ils doivent trouver un moyen de s'enfuir avant qu'il ne soit trop tard.
Une faction rebelle wraith, dirigée par Michael, propose une alliance avec Atlantis pour détruire leurs rivaux grâce au rétrovirus du Dr Beckett. Mais alors que des soupçons naissent au sein de l'équipe, l'alliance prend un tournant dangereux lorsque les Wraith révèlent leurs véritables intentions.
Le Dédale remporte in extremis la bataille contre les deux vaisseaux-ruches wraith et Sheppard échappe de justesse à la mort. Tandis qu’il entreprend une mission pour libérer McKay et Ronon, toujours retenus par les Wraith, le Dr Weir se rend au SG-C pour empêcher l’ennemi d'arriver sur Terre.
Le Dédale a été endommagé par l’attaque wraith et perd son air. Mais le Dr Beckett a l’idée d’utiliser le gaz subsistant à bord pour transformer tous les Wraith du vaisseau-ruche en humains, permettant ainsi au personnel du Dédale de migrer vers le vaisseau ennemi, désormais inoffensif.
L'équipe de Sheppard explore un petit village où les habitants semblent mener une vie tranquille et insouciante. Ils rencontrent Lucius, leur chef charismatique, qui propose d'échanger les précieux remèdes médicinaux qu'il a conçus contre certaines de leurs technologies. Mais sa présence sur Atlantis va rapidement produire des effets étranges au sein de l’équipage…
Ronon se fait capturer par son ancien bourreau, un commandant Wraith qui le ramène sur sa planète natale, Sateda. Là, son passé le rattrape et il est contraint de redevenir un Coureur, condamné à être traqué par les Wraith dans un safari mortel. Cependant, il peut compter sur son équipe, prête à tout pour le sauver.
Le Dr Weir accompagne Sheppard et son équipe en mission sur une planète dont la civilisation ressemble à s'y méprendre au monde avancé des Anciens. Enthousiasmés par cette découverte, ils tentent de former une alliance avec ce nouveau peuple : les Asuran. Mais l’équipe va peu à peu découvrir leur véritable nature et leur projet secret…
Le Dr Weir se réveille dans une institution psychiatrique sur Terre, dirigée par le Dr Fletcher. Là, elle apprend que le SG-C et l'expédition Atlantis ne seraient que le fruit de son imagination, causé par le décès de son mari dans un accident de voiture…
Sheppard est retenu prisonnier par Kolya, un ancien ennemi Genii d'Atlantis. Après avoir fait parvenir une vidéo au Dr Weir où l’on voit Sheppard torturé par un Wraith, Kolya menace de se servir de Sheppard comme nourriture si Weir ne lui livre pas les technologies qui l'intéressent…
De retour sur Terre, McKay tente de convaincre sa sœur, Jeannie Miller, une brillante scientifique, de venir sur Atlantis pour relancer le projet Arcturus. Menée par les Anciens, cette expérience visait à accroître leurs capacités énergétiques et à trouver une substitution aux E2PZ. Mais quand ils tentent d'appliquer la formule, un McKay d'une réalité parallèle apparait…
Le major Leonard et son équipe ayant disparu, Sheppard se rend sur la planète où ils menaient leur mission pour les secourir. Il découvre qu'ils ont dû faire face à des ondes wraith causant des hallucinations dévastatrices chez les humains…