Im Jahr 2008 wird Polizeipsychologin Alex Drake (Keeley Hawes) während einer Geiselnahme angeschossen und fällt ins Koma. Als sie erwacht, fühlt sie sich wortwörtlich wie in eine andere Zeit versetzt: Es ist 1981, und Alex soll als neues Mitglied die Londoner Polizeieinheit von Detective Chief Inspector Gene Hunt (Philip Glenister) unterstützen. Hunt ist ein Ermittler vom alten Schlage: Der Zyniker, Sexist und Raufbold hält wenig von Alex' Ansichten über Psychologie und moderne Polizeiarbeit, und das lässt er sie bei jeder Gelegenheit spüren. Während Alex ihr Bestes tut, um sich im Polizeialltag der 80er zurechtzufinden und sich mit ihren Kollegen Sharon Granger (Montserrat Lombard), Ray Carling (Dean Andrews) und Chris Skelton (Marshall Lancaster) zu arrangieren, versucht sie gleichzeitig dahinter zu kommen, wie und warum sie überhaupt ihre mysteriöse Zeitreise angetreten hat. Dabei macht sie sich ihr Wissen um einen ähnlichen Fall zunutze: Als Psychologin war sie einst mit dem Fall des Polizisten Sam Tyler befasst, den es in einer Koma-Phantasie in die 70er Jahre verschlagen hatte - wo er ebenfalls unter dem Kommando von Gene Hunt stand. Zunächst ist Alex fest davon überzeugt, dass ihr Leben in den 80ern nur Einbildung ist. Doch immer wieder kommt es zu Ereignissen, die sie an dieser Theorie zweifeln lassen...

"Ashes to Ashes" ist ein Spinoff der BBC-Erfolgsserie "Life on Mars", in welcher der Polizist Sam Tyler, gespielt von John Simm, nach einem Autounfall ins Koma fällt und im Jahre 1973 "erwacht".