剧情围绕人类与自行进化的赛昂机器人之间的存亡之战展开。在长达40年的和平后，赛昂人通过进化出与人类外表无异的仿生人渗透人类社会，并策动了一场毁灭性突袭：关闭人类防御系统，用核武器摧毁了十二个殖民地。唯一幸存的战舰“卡拉狄加”因指挥官威廉·阿达玛（爱德华·詹姆斯·奥莫斯 饰）坚持使用老旧的非联网系统而未被瘫痪，成为人类最后的庇护所。在殖民地临时总统劳拉·罗斯琳（玛丽·麦克唐纳 饰）的领导下，近5万名幸存者组成逃亡舰队，踏上寻找传说中第十三个殖民地“地球”的旅程。与此同时，与人类无异的仿生人形间谍持续潜伏，使得人类逃亡之路充满信任危机与生存挑战。