No final da Segunda Guerra Mundial, os Estados Unidos quase perderam a corrida para construir a bomba atômica e não podiam correr o risco de que isso acontecesse de novo. Por isso, o presidente Harry S. Truman encomendou um projeto ultra-secreto, instalado em uma área isolada no litoral do Pacífico, para proteger os intelectuais mais valiosos do país e suas pesquisas. Durante anos, o governo manteve esses gênios e suas famílias em um povoado pitoresco, chamado Eureka. E só pessoas autorizadas pelo governo podem conhecer a localização do local.
Mas, ao sofrer um acidente de carro, o oficial Jack Carter (Colin Ferguson) descobre o povoado. Ele acaba preso lá com a sua filha Zoe (Jordan Hilson), uma adolescente que deseja apenas a reconciliação dos pais. Carter será obrigado a ocupar o lugar vago de xerife e a restaurar a ordem, além de guardar um dos segredos nacionais. A ajudante de Carter, Jo Lupo (Erica Cerra), é um ex-soldado do Exército americano e, no início não fica muito feliz com a chegada do novo chefe. Henry Deacon (Joe Morton) é um dos moradores de Eureka e esconde uma mente brilhante sob sua aparência de simples mecânico. Allison Blake (Salli Richardson) é o elo entre o Pentágono e Eureka, além de ser a responsável por informar sobre os progressos da ciência e dos habitantes do povoado.
Do amor não correspondido às disputas profissionais, do vício à depressão, os problemas dos moradores de Eureka são mais complicados do que os das pessoas comuns. O talento dessa população, seus problemas psicológicos e os recursos ilimitados fazem com que as preocupações no povoado passem em poucos minutos a ser problemas em grande escala.