本季情節貼合80年代的標誌性事件，包括核戰電影《浩劫後》（TheDayAfter）的上映、前總統里根的星球大戰演說、大衛-科波菲爾讓自由女神像「消失」的神奇魔術。第四季的核心情節是「這個蘇聯間諜家庭如何生存（如何自保）」。與此同時，被囚禁在俄羅斯的雙重間諜Nina有可能重返美國，與前情人StanBeeman團聚。請注意這個「有可能」，因為現在誰也說不準。Jennings家的小兒子Henry本季有更[展開全部]
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故事發生在上世紀的三十年代，路易斯（凱莉·霍威 Keeley Hawes 飾）的丈夫意外去世，留下了四個孩子格蘭特（米羅·帕克 Milo Parker 飾）、勞倫斯（喬什·奧康納 Josh O'Connor 飾）、萊斯利（卡倫·伍德豪斯 Callum Woodhouse 飾）、瑪格（黛西·沃特斯通 Daisy Waterstone 飾），以及一筆遺產。如今，這筆遺產已經被花的差不多了，孩子們亦在漸漸長大，問題日益凸顯，使路易斯感到力不從心。
在巨大的壓力之下，路易斯決定帶領一家人遠赴生活成本較小的希臘科孚島定居，希望在那裡開始新的生活。然而她的決定顯然沒有受到孩子們的歡迎和贊成，更何況何科孚島甚至都沒有通電。路易斯這個本想修復家庭關係的決定，卻反而讓兄弟姐妹們之間火藥味十足。
故事開始於墓地，Horatio Caine正在教堂向神父告解，外面傳了一陣槍聲...雖然破案，但也為季末做了鋪墊。 本季加入了CSIer的一些故事，Eric Delko被牽涉到大麻事件中去，遭到了內務部的調查。Ryan Wolfe一次調查中被針子射傷了眼睛，影響了視力。Horatio Caine因為Eric的事情認識了他的姐姐Mari，最後還結為夫妻。而這一季的主線是實驗室裡出現了內奸，誰是內奸也搞得實驗室裡人心惶惶，而這內奸會在第25集裡出現。 另外第25集也給下一季做了一個鋪墊，因為第1集出現的黑幫向Horatio報仇，射殺了他的妻子，而因為FBI的介入，黑幫份子被押到了巴西，Horatio和Eric為了將他繩之於法，決定也隨去。
當二戰行將結束之際，核爆的陰雲籠罩在廣島和長崎的上空。科技的發展對我們所處世界的安全所造成的影響是顯而易見的。美國差一點就在核競賽中失利，它也不會有如此的好運。在阿爾伯特·愛因斯坦和一群值得信任的顧問的建議下，亨利·S·杜魯門總統批准一項絕密計劃，即在太平洋西北部偏遠的地區設立一個住宅區，用以保護和照料全美最珍貴的人力資源。在那裡居住的將是全國最偉大的思想、致力開創科學新紀元的天才科學家。在這裡他們將受到最悉心的照料、獲得最佳的科研環境。最頂尖的建築師和規劃師們被召集到一起，來打造一個適宜這些超級天才居住的社區。這裡能為他們的孩子提供最好的教育，為他們提供最好的醫療服務，在這裡生活的每一個人都能這個地方能為他們的孩子提供最好的教育，最好的醫療服務，最好的生活福利設施以及生活質量。建設中的小鎮堪與美國任何一個田園風光優美的小鎮相媲美。他們之間只有一個區別：即這個小鎮不會出現在任何地圖上。至少在五角大樓也被列為“最高機密”。尤利卡小鎮就此誕生。但是對所有熟知小鎮的人而言，這個秘密的村落決不尋常。老派而健忘的教授因為某種原因而呆在鎮上；在過去五十年間，許多科學技術上的的突飛猛進都是尤利卡鎮的精英研究者們取。然而不幸的是，科學的探索總是充滿著坎坷，多年的試驗中的履履失敗，產生了無數了怪異的副產品。從無私的奉獻到職業妒忌，從埋頭於實驗至失敗的沮喪，生活在小鎮上人所面對的問題：是如果應對每天的挑戰。但是小鎮上人們具有聰穎的天賦，扭曲的心理和無限的資源，這些都成為小鎮所憂慮的一大問題。人性弱點與重大科學發現在此交錯，一切都從小鎮開始……
