Quatre-vingt-dix-sept ans après la destruction de notre planète par l'Armageddon nucléaire, les seuls survivants de l'humanité vivent sur l'Arche, une station spatiale vieillissante confrontée à une surpopulation et à des ressources insuffisantes. Confrontés à des choix difficiles, les dirigeants de l'Arche - le médecin-chef Abby, le chancelier Jaha et le mystérieux Kane - décident de renvoyer 100 jeunes prisonniers sur Terre pour tester ses conditions de vie. Parmi eux se trouvent Clarke, la brillante fille d'Abby ; Wells, le fils de Jaha ; le casse-cou Finn; et les frères et soeurs Bellamy et Octavia.