Quantum Leap es una serie de ciencia ficción secuela de la serie de finales de los 80 titulada en España A través del tiempo. Han pasado 30 años desde que el doctor Sam Beckett se desvaneciera en el acelerador Quantum Leap, cuyo proyecto ha sido reiniciado por un nuevo equipo. El doctor Ben Song lidera a este grupo de científicos que quiere dar sentido a los misterios de Beckett y su máquina.
Sin embargo, al incorporar sus nuevos códigos al sistema, el doctor Song terminará perdido en el tiempo igual que Beckett, teniendo que vivir vidas pasadas y cambiar la historia mientras intenta regresar al presente. Su prometida Addison Augustine se conectará con él en forma de holograma para intentar facilitar su vuelta a casa.