В 2149 году человечество оказывается на грани катастрофы. Земля перенаселена и загрязнена, большая часть привычной природы уничтожена, а воздух во многих городах становится опасным для человека. Учёные годами пытаются найти способ спасти цивилизацию. Решение появляется после обнаружения необычного разлома пространства и времени. Портал позволяет отправиться на 85 миллионов лет назад. На другой стороне находится Земля мелового периода, покрытая лесами и населённая динозаврами. Именно там человечество получает возможность начать всё сначала. В прошлом создаётся колония Терра Нова, куда через определённые промежутки времени отправляют новых переселенцев. Элизабет Шеннон получает приглашение присоединиться к десятой группе. Она работает врачом, поэтому её знания необходимы молодой колонии. Вместе с ней должны отправиться сын Джош и дочь Мэдди. Но в семье есть ещё маленькая Зои, рождение которой нарушило действующие в перенаселённом будущем законы. Отец семейства Джим Шеннон из-за этого оказывается в тюрьме. Когда Элизабет получает возможность отправиться в Терру Нову, он решает сбежать и любой ценой сохранить семью вместе. Шеннонам удаётся пройти через портал. За несколько мгновений они оставляют умирающий мир будущего и оказываются среди нетронутой природы далёкого прошлого. Для детей новая Земля кажется невероятным местом. Здесь можно увидеть чистое небо, настоящие леса и животных, исчезнувших за миллионы лет до их рождения. Но красота окружающего мира скрывает множество опасностей. За пределами поселения бродят динозавры, среди которых встречаются хищники, способные легко справиться с человеком. Саму Терру Нову возглавляет Натаниэль Тейлор. Командир установил строгие правила и считает, что только дисциплина позволит людям выжить в незнакомом мире. Джим постепенно находит себе место в колонии и возвращается к работе, похожей на ту, которой занимался в будущем. Его полицейский опыт оказывается полезен Тейлору. Вскоре он узнаёт о существовании Шестых. Эта группа переселенцев отделилась от основной колонии и теперь живёт самостоятельно под руководством Миры. Между Тейлором и Мирой идёт противостояние. Обе стороны скрывают важную информацию, а Джиму приходится выяснять, почему Шестые на самом деле выступили против Терры Новой. Постепенно появляются доказательства того, что за проектом переселения стоят люди, рассматривающие прошлое не только как новый дом. Нетронутые ресурсы древней Земли представляют огромную ценность для тех, кто остался в 2149 году. Семья Шеннонов пытается начать жизнь заново, но быстро оказывается в центре событий. Пока дети взрослеют в совершенно новом мире, Джим и Элизабет стараются защитить Терру Нову от угроз, возникающих как за её стенами, так и внутри самого поселения.
