Nos anos que se seguiram após a 2ª Guerra Mundial, o governo dos Estados Unidos reuniu os maiores gênios da ciência em uma pequena cidade do noroeste chamada Eureka. É lá que são realizados os maiores experimentos e pesquisas ultra-secretas do mundo. Um lugar onde qualquer coisa imaginável pode acontecer, e onde a vida cotidiana varia entre inovações revolucionárias e o caos total. O xerife Jack Carter, que foi obrigado a permanecer na cidade logo depois que seu carro quebrou, continua enfrentando diversas aventuras dentro da maluca e fantástica Eureka. Uma nuvem com fragmentos do espaço, um acidente tóxico que faz as pessoas compartilharem sonhos, um homem que acorda depois de ficar congelado por cinco décadas, são algumas das histórias que Carter vai ter de encarar nesta temporada.