Serien handler om doktor Ephraim Goodweather (Corey Stoll), der som leder af CDC i New York skal undersøge en ny ukendt sygdom der langsomt spreder sig igennem byen. Det specielle ved sygdommen er, at den medfører ekstremt voldelige mennesker med vampyr tendenser. Sygdommen spreder sig dog for hurtigt, og det bliver nu op til Ephraim and hans team at sørge for overlevelsen af selve menneskeligheden.

Historien starter omtrent ti år før begivenhederne i den oprindelige Star Trek og følger besætningens rejser på rumskibet USS Discovery og deres opdagelser af nye verdener og civilisationer som i de andre serier MEN det handler også om den lange tidslinje og om en speciel hændelse og begivenhed i Star Trek historien de er blevet fortalt men som aldrig er blevet udforsket.