A agente especial Dana Scully é designada para trabalhar com o agente especial Fox Mulder, validando o trabalho dele em um projeto especial chamado "Arquivo X", que reúne os casos não resolvidos do FBI.
Mulder e Scully vão para a base da Força Aérea em Ellens para investigar o caso misterioso de um piloto de testes militar que desapareceu depois de apresentar um comportamento estranho e psicótico.
Um dos amigos de Scully, da época em que ela fazia a academia do FBI, pede sua ajuda na investigação de estranhos casos de assassinato, em que as vítimas tiveram seus fígados arrancados.
O caso de uma menina que desaparece do trailer onde mora com sua família faz com que Mulder acredite que ela tenha sido raptada por alienígenas, tal como aconteceu com sua irmã Samantha.
Mulder e Scully, juntamente com um pequeno grupo, ficam presos no Ártico depois das inesperadas mortes dos membros de uma equipe de pesquisadores que trabalhava na região.
Scully acredita nas premonições psíquicas de um condenado à morte, que parecem ser a única esperança para que os agentes consigam prender um perigoso assassino.
Mulder e Scully se tornam o alvo de uma campanha de difamação quando tentam investigar o transporte secreto de uma forma de vida alienígena realizado pelo governo.
Um grupo de lenhadores trabalhando em uma floresta remota desenterra milhares de criaturas mortais semelhantes a insetos que paralisam suas vítimas e depois tecem seus casulos ao redor delas.
Quando importantes cientistas de um laboratório de pesquisas aeronáuticas morrem em circunstâncias misteriosas, os agentes suspeitam que um zelador mentalmente perturbado possa de alguma forma ser o culpado.
Garganta Profunda dá informações a Mulder sobre um caso extremamente importante que envolve um fugitivo desaparecido e a clonagem de vírus extraterrestres.