No ano de 2149, o planeta Terra está praticamente inabitável pelo excesso de poluição da atmosfera. Para escapar dessa situação, o detetive de polícia Jim Shannon (Jason O'Mara) resolve viajar com a mulher, Dra. Elisabeth (Shelley Conn), e os filhos para Terra Nova, uma colônia humana em plena era dos dinossauros. Em pouco tempo, Jim é recrutado pelo comandante Nathaniel Taylor (Stephen Lang) para cuidar da segurança do local e logo descobre que irá enfrentar diferentes ameaças na sua nova vida.