Als die Enterprise auf ein fremdes Schiff trifft, das Sternenbeobachter transportiert, um ein stellares Ereignis zu beobachten, lädt sie Archer auf sein Schiff ein, ohne zu bemerken, dass sich Silik, ein feindlich gesinnter Suliban, unter ihnen befindet. Doch er entdeckt schon bald, dass Silik an einer Zeitreisemission beteiligt ist. Nun muss Archer ihn aufhalten, bevor Silik den Lauf der Geschichte beeinflusst.

Bei dem Besuch einer Bergbau-Kolonie kommt es zu einem folgenschweren Unfall, der die gesamte Siedlung zerstört und alle dort lebenden Menschen tötet. Auf der Rückkehr zur Erde wird der von Schuldgefühlen geplagte Archer plötzlich vom früheren Crewmitglied Daniels durch die Zeit entführt und erfährt, dass unbekannte Kräfte die Zeitlinie manipulieren und die Explosion nicht von der Crew der Enterprise verursacht wurde. Doch um herauszufinden, wer in der Zeitlinie herumpfuscht, muss die Enterprise ein technisch weit überlegenes Suliban-Schiff angreifen.

Um Archer und die Mission der Enterprise aufzuhalten, nehmen die Suliban die Crew als Geiseln, als sie entdecken, dass Archer verschwunden ist. Unterdessen sind Archer und Daniels im 31. Jahrhundert gestrandet und versuchen einen Weg zu finden, auf die Enterprise zurückzukehren. Daniels macht sich außerdem Vorwürfe, dass seine impulsive Aktion, Archer von der Enterprise zu holen, den Lauf der Geschichte für immer verändert hat und die zukünftige Existenz der Föderation bedroht.

Im Jahr 2004 wird einem Mann namens Loomis von einem Xindi Geld im Austausch für einen Menschen versprochen. Er greift eine Prostituierte auf, die er aus der Blutbank kennt bei der er arbeitet, setzt sie unter Drogen und bringt sie in ein Lagerhaus, in dem bereits einige andere Menschen auf Betten liegen.

Die Enterprise erreicht Azati Prime und entdeckt dort die fertige Waffe, mit der die Erde angegriffen werden soll. Archer fliegt alleine mit dem Insektoiden-Shuttle, um die Waffe zu zerstören. Inzwischen wird die Enterprise von Xindi-Schiffen angegriffen.

Auf Degra's Schiff versuchen Archer, Reed und Hoshi mit Hilfe der neuen Xindi-Verbündeten die Waffe zu stoppen. Archer will das Energiesystem der Waffe überladen. Die Enterprise versucht zeitgleich die Sphären zu deaktivieren und nimmt daher Kurs auf Sphäre 41. Unterdessen werden die Auswirkungen der Veränderungen des Weltraums auf die Crew immer stärker.

Archer und seine Crew finden heraus, dass sie in die Zeit des Zweiten Weltkriegs der Erde gereist sind, der durch den temporalen Kalten Krieg beeinflußt wurde. In dieser Zeitlinie haben die Nazis Amerika besetzt. So wie die Enterprise sind auch die Reptilianer Ghrath und Vosk in dieser Zeitlinie gefangen und versuchen in ihre Zeit zurückzugelangen. Archer findet heraus, dass er die beiden von ihrem Vorhaben abhalten muss, um zu verhindern, dass anderenfalls die gesamte Zukunft verändert wird.

Captain Archer versucht die Veränderung der Vergangenheit wieder zu korrigieren. Er kann die Übergabe von Mayweather und Trip, die Gefangene der Deutschen sind, erreichen. Im Gegenzug möchte Vosk die Technologie der Enterprise nutzen, um in seine Zeit zurückzukehren. Als Archer feststellt, dass die Deutschen ihm Silik anstelle von Trip ausgeliefert hatten, beschließt er mit Unterstützung einheimischer Widerstandskämpfer Trip aus dem Lager zu befreien.