En 2166, Vandal Savage, un criminel d'envergure cosmique a réduit la Terre et ses peuples en esclavage. La Confédération des maîtres du temps charge Rip Hunter de retourner dans le passé pour recruter des super-héros capables de s'opposer aux forces du redoutable tyran immortel Vandal Savage...

En alerte du sort de Vandal Savage, l'équipe se renforce avec le professeur Stein comme chef. Mais avec la présence des pires criminels de l'histoire, les choses deviennent vite compliquées pour les héros, d'autant que The Atom tombe entre de mauvaises mains, ce qui va mettre en danger un hypothétique futur...

Rip décide de s'en prendre à Vandal Savage en s'attaquant à ses avoirs financiers. Accompagné par Sara, il infiltre la banque de Savage, mais tous deux sont vite repérés par les hommes de Savage. Pendant ce temps, Snart et Rory essaient de voler une émeraude de grand prix. Le professeur Stein, quant à lui, guide Ray sur une dangereuse mission...

Au début des années 80, alors que Vandal Savage se retire derrière le rideau de fer, des spécialistes du nucléaire disparaissent. Les justiciers se lancent sur la piste de leur ennemi, en pleine coeur de l'Union soviétique, bien décidés à découvrir son but. Ray tente de se rapprocher de Valentina Vostock...

Tendis que Routh, Mike, Ray et Stein ont été capturés et emprisonnés dans un goulag en 1986, Snart prend la tête d'une équipe et échaffaude un plan élaborer pour tenter de les libérer. Rip confie une mission parallèle à Sara. Valentina torture Stein afin de découvrir la formule du Firestorm...

Désormais propulsés en 2046 en raison d'une attaque de Chronos sur le Waverider, toute l'équipe se retrouve face à un archer vert, dans un monde de chaos. Sara découvre qu'il n'est autre que Connor Hawke, le successeur d'Oliver Queen, alias Arrow, qui a disparu quinze ans plus tôt. Elle le retrouve caché dans un vieux repaire, amputé d'un bras et ayant perdu toute envie de se battre...

Depuis son vaisseau spatial, Baxter envoie un appel de détresse à l'équipe de Rip. Lorsque l'équipe se rend sur place, une terrible attaque se produit. Le capitaine Valor, qui est à la tête d'une bande de pirates, ordonne la prise d'otages de Rip, Rory et Jax. Ils prennent le risque d'aller à son secours...

Sur les traces de Savage, la bande de Rip se rend à Harmony Falls en 1958, une bourgade marquée par la disparition de plusieurs adolescents dans un accident. Une série de meurtres sanglants endeuille également la ville. Le professeur Stein et Sara infiltrent un hôpital psychiatrique où travaille Savage...

A cause du Waverider, piraté par Chronos, Ray, Sara et Kendra sont restés bloqués en 1958. Après avoir attendu en vain pendant plusieurs mois le retour de leurs coéquipiers, ils doivent se résoudre à vivre à cette époque. Chacun s'adapte au mieux. Pendant ce temps, Rip réussit à développer une balise temporelle qui lui permettra de les retrouver en 1960. Sara a alors retrouvé une ancienne vie...

L'équipe ignore si elle peut encore faire confiance à Rory et décide, par précaution, de le maintenir enfermé dans une cellule du vaisseau. En voyage en 2147, Rip confie une mission de grande importance à l'équipe : l'assassinat de Per Degaton, un futur dictateur formé par Vandal Savage en personne...

L'équipe se transplante dans le Far West, en compagnie d'un tireur d'élite, Jonah Hex, que ses aventures ont rendu sensible aux voyages dans le temps. Hex les avertit : leur périple dans la petite ville de Salvation ne sera pas de tout repos. Dès son arrivée, l'équipe est confrontée au gang Stillwater...

Un assassin, qui se fait appeler le Pèlerin, projette d'éliminer les héros de la surface de la planète. Pour contrecarrer ses plans, Rip parvient à convaincre Sara, le professeur Stein et Rory, notamment, de kidnapper leur double dans le passé avant que le Pèlerin ne réussisse à les atteindre...

Savage est en possession du Léviathan, une arme dévastatrice, qui permet de décimer des bastions entiers. Rip entraîne toute l'équipe à Londres en 2166, trois mois avant l'assassinat de sa famille. Il pense en effet que c'est leur seule opportunité d'éliminer Savage, qui est au summum de son pouvoir...

Après plusieurs tentatives infructueuses, l'équipe parvient enfin à capturer Vandal Savage. Tous ne sont toutefois pas d'accord sur la conduite à tenir avec le prisonnier. Savage brouille en effet les pistes en tentant de manipuler Kendra. Il lui assure qu'il peut les réunir, Carter et elle...

Demeurer au voisinage des maîtres du temps laisse Rip et Rory avec une impression de malaise persistant. Les maîtres du temps sont, en effet, les alliés de Savage. ls lui ont permis de régner en maître sur Terre. Kendra, de son côté, retrouve Carter. Snart décide qu'il pourrait être un héros comme bien d'autres...

Après les nombreux sacrifices consentis par toute l'équipe, Rip décide qu'il est temps pour chacun de choisir son destin. Tous retournent à Central City, quelques mois seulement après leur départ. Chacun tente de reprendre une vie normale et doit prendre une décision. Qui est prêt à tout perdre pour sauver le monde ? De son côté, Sara rend visite à son père...