Terra Nova sigue a una familia ordinaria en un increible viaje a la Tierra prehistórica como una pequeña parte de un experimento para salvar a la raza humana. En el año 2149, el mundo se muere. El planeta está sobredesarrollado y superpoblado ...
, con la mayoría de las plantas y la vida animal extinta. El futuro de la humanidad está en duda, y la única esperanza de sobrevivir vive en un pasado lejano.
Cuando los científicos del acelerador de partículas del FERMI inexperadamente descubren una fractura en el tiempo que permite la posibilidad de construir un portal a la primitica historia, la bold notion nació para reasentar a la humanidad en el pasado, una segunda oportunidad de reconstruir la civilización y tener la posibilidad de hacerlo bien en esta nueva etapa.
La serie se centra en la familia Shannon como se unen a la décima peregrinación de los colonos a Terra Nova, la primera colonia establecida en esta tierra preciosa ya olvidada. Jim Shannon (Jason O'Mara) un padre devoto con un pasado oscuro, guiará a su familia a través de este nuevo mundo con una belleza, misterio y terror sin límites. La mijer de Jim, Elisabeth Shannon (Shelley Conn), es una cirujana de trauma y es la nueva incorporación al equipo médico de Terra Nova. Josh Shannon (Landon Liboiron) es el hijo de 17 años que esta enfadado por dejar su vida y lo que el conocía atrás, al llegar al asentamiento instantaneamente es atraído por la belleza y el afán de romper las reglas de Skye (Allison MIller). Maddy Shannon (Naomi Scott), la encantadoramente torpe hermana de Josh de 15 años que encuentra en Terra Nova la esperanza de un cambio para poder reinventarse. A pesar de la formación médica de Elisabeth que asegura un lugar a la familia en la décima peregrinación, un secreto debido a la presencia de su hija de 5 años de edad, Zoe Shannon (Alana Mansour) puede hacer peligrar su viaje a esta utopía.
Nada más llega la familia Shannon, son presentados al comandante Nathaniel Taylor (Stephen Lang), el carismático y heróico primer pionero y lider del asentamiento. Taylor, junto con su mano derecha, Guzman (Mido Hamada) avisan a los viajeros que aunque Terra Nova es un lugar lleno de oportunidades y de nuevos comienzos, no todo es tan idílico como parece. A pesar de los cielos azules, cascadas y fuerte vegetración, el terreno tiene mucho peligro para el hombre debido a la gran variedad de dinosaurios come-humanos. Hay también un grupo de colonos renegados liderados por la luchadora Mira (Christine Adams) quien se opone vehemente al liderazgo de Taylor.
