Il dottor Samuel Beckett (Scott Bakula) fonda il progetto top secret Quantum Leap, che renderà finalmente possibile il viaggio nel tempo. Ma proprio quando il progetto sta per essere ultimato viene tagliato il finanziamento e Sam, preoccupato per il futuro incerto dell'esperimento sceglie di attivare l'ancora incompleto Acceleratore (la macchina per il salto nel tempo). Il protagonista si ritrova così a saltare attraverso gli anni senza un apparente motivo e senza alcun controllo.