Deux agents du FBI sont chargés d'enquêter sur les dossiers non résolus, appelés "X-files" la plupart du temps des affaires où le paranormal entre en jeu. L'agent Fox Mulder, malgré le scepticisme de sa co-équipière Dana Scully, tente de prouver sa thèse du complot gouvernement/extra-terrestres... Fox Mulder n'aura de cesse de rechercher sa soeur disparue des années auparavant lorsqu'il avait 12 ans.
A Philadelphie, Mulder et Scully partent enquêter sur l'assassinat d'un fonctionnaire. D'après les premiers indices, il semble peu évident que ce crime ait été commis par un être humain. En parallèle, Scully doit faire face à une affaire personnelle : sa mère vient d'être admise dans un hôpital de Washington et elle est dans le coma. Cette situation plonge Scully dans son passé et fait remonter des souvenirs douloureux...