Doomsday comienza después del atentado del 11 de septiembre de 2001, momento en que las torres gemelas de Nueva York fueron derribadas por dos aviones. El gobierno de Estados Unidos, en un intento de prevenir ataques similares en el futuro, ha reunido a un grupo formado por las mentes más brillantes y creativas en el mundo de la ciencia y las comunicaciones. Este grupo secreto tiene una misión: buscar y analizar todos los escenarios que han sufrido algún atentado o catástrofe de la mano del hombre y desarrollar distintas soluciones para todos ellos. Sus avances quedan reflejados en la lista Doomsday, un documento que en las manos equivocadas puede ser el arma perfecta para atentar contra el país. Sin embargo, el preseidente considera que todas las ideas y soluciones hipotéticas que da este grupo son excesivas, por lo que el equipo se disuelve y el programa se cierra.
Unos años después, la lista Doomsday desaparece. Casualmente ocurre un desastre idéntico a uno de los que estaban plasmados en las páginas de Doomsday. ¿Ha caído la lista en malas manos? El presidente no lo duda así que, con el fin de poner fin a nuevos desastres, el gobierno reúne de nuevo al mismo equipo para solucionar el problema pues, para combatir esos escenarios hipotéticos (y no tan hipoéticos), ¿hay alguien mejor que las mismas personas que los crearon?
El drama de ciencia ficción de ABC está producido por Carol Mendelsohn (CSI), y escrito por Mark Bianculli y VJ Boyd (Justified).