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.
La police de Richmond, dans l'Etat de Virginie, enquête sur une série de disparitions suspectes. La dernière en date est celle d'un certain Patrick Newirth, qui s'est littéralement volatilisé dans sa chambre d'hôtel. L'inspectrice chargée du dossier, Kelly Ryan, demande officieusement l'aide des agents spéciaux du FBI, Fox Mulder et Dana Scully...