Im Mittelpunkt steht die Astronautin Niko Breckenridge, die auf eine wichtige Mission geschickt wird, um intelligentes außerirdisches Leben zu entdecken. Gemeinsam mit ihrer jungen Crew untersucht Niko ein vermeintliches Alienartefakt und begibt sich dadurch in große Gefahr. Wird sie je zur Erde zurückkehren können?

Seit dem Tod ihrer Mutter kümmert sich Barkeeperin Jaime Sommers mehr schlecht als recht um ihre jüngere Schwester Becca. Als sie mit ihrem Freund Will Anthros im Auto unterwegs ist, wird sie beinahe getötet. Schwer verletzt bringt Will sie in sein geheimes Labor und rettet ihr mit Hilfe der Bionik das Leben. Sie erhält bionische Prothesen, die sie stärker und schneller machen. Ausgetauscht werden ihr rechter Arm, beide Beine, das rechte Auge und Ohr. Nanotechnische Anthrocyten beschleunigen ihre Heilung. Doch die neue Technologie bringt auch negative Folgen mit sich: bereits kurz nach ihrer Genesung wird Will von Sarah Corvus, der ersten "Bionic Woman", getötet. Jaime Sommers arbeitet von nun an für die geheime Regierungsorganisation "Berkut Group", die die Technologie zur Verfügung stellte. Diese Organisation kümmert sich um Terrorabwehr und experimentiert mit der noch nicht ganz ausgereiften Technologie. Jaime Summers misstraut ihren Auftraggebern und ihrem Chef Jonas Bledsoe, ihr bleibt jedoch keine Wahl als für die Organisation zu arbeiten. Dabei versucht sie ihre Geheimidentität vor ihrer Schwester geheim zu halten. Sarah Corvus, die von der Bionik fast wahnsinnig wurde, sehnt sich währenddessen nach Heilung, kämpft aber mit allen Mitteln gegen die Berkut Group und versucht Jaime als Verbündete zu gewinnen.

Die Neuauflage des Science-Fiction-Klassikers "Kampfstern Galactica" aus dem Jahr 1978 handelt vom plötzlichen Wiederauftauchen der schlimmsten Feinde der Menschheit: den Zylonen. Diese roboterartigen Wesen erscheinen 40 Jahre nach dem letzten Krieg mit den Menschen wie aus dem Nichts wieder auf der Bildfläche und vernichten in einem nuklearen Angriff Millionen von Menschen. Einer kleinen Gruppe überlebender Kampfpiloten gelingt es jedoch, mit dem letzten verbliebenen Schlachtschiff namens Galactica zu fliehen. Unter der Leitung von Commander William Adama, des ranghöchsten überlebenden Offiziers, machen sie sich auf die Suche nach einer weit entfernten, legendären Menschenkolonie, die sich der Sage nach auf einem Planeten namens Erde befinden soll.