Casey Shraeger fait ses premiers pas au sein de la section des affaires criminelles dans un commissariat de police new-yorkais. Elle réalise très vite que dans son nouveau département tous n'ont pas le même humour, et que chacun a ses petits secrets.
Deux agents du FBI sont affectés à Warehouse 13, un entrepôt centralisant tous les objets surnaturels que le gouvernement a collecté à travers les siècles. Leur mission : récupérer d'éventuels nouveaux artefacts susceptibles de mettre en danger des individus.
Psychiatre peu conventionnel, Jack Gallagher met ses services à contribution dans une clinique spécialisée de Los Angeles, sous la responsabilité d'une patronne préférant les méthodes traditionnelles.