Un meurtre a été commis à Twin Peaks, une petite bourgade de l'État de Washington en apparence tranquille. La jeune Laura Palmer est retrouvée morte nue au bord d'un lac, enveloppée dans du plastique. L'agent spécial du FBI, Dale Cooper, envoyé sur place pour démasquer le coupable, mène l'enquête avec le soutien du shérif local, Harry Truman. Ces investigations les amènent à révéler au grand jour les sombres secrets des uns et des autres. Pendant ce temps, d'inquiétants phénomènes se produisent...
À New York, Cory et Topanga Matthews sont aujourd'hui mariés et sont parents d'une jeune adolescente, Riley et d'un jeune garçon de 5 ans, Auggie. La jeune fille de 12 ans rentre au collège et son professeur d'histoire n'est autre que son père. Entre amour et amitié, Riley va découvrir l’adolescence aux côtés de ses meilleures amis Maya, Farkle et Lucas (dont elle est amoureuse).
En 1946, à la suite de la Seconde Guerre mondiale, la paix n’a pas aidé Peggy Carter qui se retrouve marginalisée après que les hommes sont rentrés du combat. Alors qu’elle travaille pour le SSR (Strategic Scientific Reserve), Peggy doit trouver un équilibre entre un poste administratif et des missions secrètes qu’elle effectue pour Howard Stark, tout en tentant de vivre sa vie de femme célibataire dans l’Amérique des années 1940, après avoir perdu l’homme de sa vie, Steve Rogers alias Captain America.