Die Serie spielt in der fiktiven neuenglischen Kleinstadt Chester's Mill, die eines Tages von einer durchsichtigen und schalldichten Kuppel von der Außenwelt abgeschnitten wird. Während außerhalb der Kuppel das Militär Stellung bezieht, versuchen die Eingeschlossenen mit der Situation klarzukommen. Neben der Suche nach Antworten über die Kuppel, behandelt die Serie ebenfalls die einzelnen Geheimnisse der Bewohner. So vergräbt Dale Barbara (Mike Vogel) – von allen nur "Barbie" genannt – die Leiche des Mannes der Chefredakteurin Julia Shumway (Rachelle Lefevre) im Wald. Angie McAlister (Britt Robertson), die Kellnerin im Diner Sweetbriar Rose, wird von ihrem Freund Junior (Alexander Koch), dem Sohn des Stadtrats Big Jim (Dean Norris), in seinem alten Bunker eingesperrt. Der örtliche Stadtrat hat kurz vor dem Auftauchen der Kuppel angefangen große Mengen an Gas zu horten. Norrie Calvert-Hill (Mackenzie Lintz), die zusammen mit ihren Eltern, dem gleichgeschlechtlichen Paar Alice Calvert (Samantha Mathis) und Carolyn Hill (Aisha Hinds), eigentlich auf der Durchreise ist, erleidet einen seltsamen Anfall. Denselben Anfall bekommt wenig später auch Angies Bruder Joe (Colin Ford).