À la suite d'une expérience de voyage dans le temps, l'esprit du docteur Sam Beckett se retrouve coincé dans le corps d'inconnus. Il va alors se promener à travers le temps et passer de la peau d'un personnage à un autre en essayant de réparer les erreurs du passé. Son grand espoir : que son prochain saut dans le temps le ramène chez lui et lui rende enfin son vrai visage. Pour cela, il est aidé par Al, un hologramme totalement déjanté. Dans cette ultime saison, Sam devient gangster, Lee Harley Oswald, le chauffeur de Marilyn Monroe, une mère au foyer et même vampire !