Se descubre un nuevo planeta habitable, escondido tras una nube de polvo. Se plantea el colonizarlo y abandonar la búsqueda de la Tierra.

Se convocan a nuevas elecciones que dan como vencedor a Baltar. Inmediatamente ordena el asentamiento en Nueva Caprica. Antes del aterrizaje la copia de la Nº6 (llamada Gina Invere) a bordo de la Nave Nube 9 detona una cabeza nuclear. Un año después del desembarco arriba la Flota Cylon, las naves en órbita abandonan el planeta y los Cylon Ocupan Nueva Caprica. Baltar se rinde ante los invasores Cylon.

Los colonos sobreviven en la Nueva Caprica ocupada por los Cylon, que los mantienen en una seminormalidad pero bajo libertad vigilada.

A bordo de la Galactica, Adama y su reducida tripulación debaten si volver o no a rescatar a los que han quedado atrapados en Nueva Caprica.

La Sharon de Galactica se infiltra entre los Cylons de Nueva Caprica para organizar la liberación. Por otra parte se organiza una resistencia entre los refugiados. Saul Tigh descubre la traición de su esposa.

En el planeta de las algas se descubre el Templo de los Cinco, donde se guarda el Ojo de Júpiter, según la leyenda un marcador muy importante en el camino hacia la Tierra.

D'anna y Gaius aterrizan en el planeta de las algas para llegar al Templo de los Cinco antes de que los humanos lo destruyan, y así revelar las identidades de los últimos cinco cylons.

William Adama intentando creer a Thrace, apuesta por ella y la envía junto con un equipo destacado en una nave a buscar la Tierra. Tory Foster comienza una tórrida relación con Gaius Baltar. Entretanto, las tensiones entre los Cylons se manifiesta entre los que desean encontrar a los Cinco Últimos o aceptar su naturaleza robótica.

Kara sigue la búsqueda de la Tierra al frente de la Demetrius y debe enfrentarse al creciente escepticismo de su tripulación. Los Cylons humanoides afrontan una rebelión de los Centuriones. Para atajar el problema deciden recuperar el modelo Número Tres, que había sido archivado por Cavil (Número Uno).

La nave base Cylon ataca el centro de resurrección en una operación conjunta humanos-cylon. Consiguen el objetivo y rescatan a D´Anna, quien conoce la identidad de los últimos cinco cylon, y es llevada ante la presidenta, para que se los revele, traicionando la presidenta la confianza de los cylon.

Ellen experimenta su resurrección en la nave base cylon, en ella discute con Cavil, ya que éste la culpa de haberle creado con limitaciones. Uno de los cinco últimos recuerda su pasado, que fue borrado por Cavil de sus cerebros, como consecuencia de una bala alojada en su cerebro.

Los ingenieros trabajan a marchas forzadas para reparar el agujero provocado por el salto de Boomer. Un accidente, que se lleva las vidas de varios de los trabajadores, pone en evidencia el mal estado en el que se encuentra la nave. Por otro lado, un 'heavy rider' parte en busca de la pequeña Hera. Aunque todos coinciden en que la niña desempeña un papel muy importante en el futuro de humanos y cylon, Adama no está dispuesto a invertir más recursos en recuperarla. Starbuck, mientras tanto, explica a Baltar su descubrimiento en la Tierra y le entrega su chapa para que la analice y le dé una explicación. Y la Presidenta, cuyo estado físico ha empeorado notablemente desde que reanudó su tratamiento, pide a Adama que transfiera el mando a Galactica y desmonte la nave.

Adama ultima los detalles de la expedición para rescatar a la pequeña Hera. Cottle da a Roslin una medicina que la mantendrá viva tan sólo 48 horas. Mientras tanto, Ellen, Tight y Tyrol preparan a Anders para que, una vez aterricen en la colonia donde están los cylon, inutilice a los híbridos. Adama nombra a Hoshi almirante y su hijo Lee ofrece el puesto de Presidente a Lampkin, el abogado de Baltar. Una vez está todo listo, la nave de combate es evacuada de civiles y personal militar y sólo se queda el grupo que tratará de recuperar a Hera, que parte hacia el nido cylon. De forma intercalada, se muestran escenas de la vida de los principales protagonistas humanos de la serie (Adama, Roslin, Baltar, Starbuck) poco antes del ataque cylon que acabó con las Doce Colonias.

Adama solicita voluntarios para una misión final que quiere poner fin a los planes de Cavil de una vez por todas, aunque la Galactica acabará sufriendo daños irreparables. Tras la batalla final, la flota consigue realizar un último salto según las coordenadas de la música que Starbuck recordaba de su niñez y los viajeros llegan a un sistema solar con un planeta habitable, al que llaman "Tierra" en recuerdo de la decimotercera colonia destruida, ya que es éste realmente el planeta en el que acabarán su viaje.