Fox Mulder est l'agent le moins recherché du FBI, comme le montre l'emplacement de son bureau, au sous-sol ! Profiler de talent, il s'intéresse néanmoins aux phénomènes paranormaux (pouvoirs surnaturelles, mutants et créatures de tout poil). Il se voit adjoindre une partenaire plus sceptique, Dana Scully, dans le but d'évaluer son travail, mais elle ne se laissera pas manipuler aussi facilement que ceux qui l'ont envoyée le croyaient. Les deux agents se retrouvent aux prises avec un vaste complot visant à cacher l'existence des extra-terrestres et la compromission des puissants de ce monde...


Scully fait connaissance avec Mulder et les Affaires non classées à travers le cas d'une communauté d'adolescents victimes d'enlèvements extraterrestres. La relation entre les deux protagonistes s'installe et devient plus complice, montrant bien que Scully ne sera pas l'espion qu'espérait l'Homme à la Cigarette. D'autre part, Mulder est contacté par un mystérieux informateur, Gorge Profonde, qui est tué dans des circonstances mystérieuses. Et, pour corser le tout, le service des Affaires non classées est fermé...


Le service fermé, Scully est nommée à l'Académie du FBI et Mulder fait du banal travail d'écoute. Mais, contacté par le sénateur Matheson, il va désobéir et s'intéresser à des affaires hors de ses attributions. Scully va être enlevée et disparaîtra quelques jours (en fait à cause de la grossesse de Gillian Anderson). A son retour, le service est réouvert. Les duestistes de l'étrange vont alors enquêter sur des formes vie basées sur la silice ou encore sur une malédiction vaudou. Dans une réserve indienne, Mulder va ensuite fait une découverte capitale dans son enquête sur les ET... mais il pourrait y laisser la peau.


Scully peut de moins en moins nier les certitudes de Mulder. Le directeur-adjoint Skinner prend une place plus importante dans la quête des deux agents. L'huile noire fait son apparition et Krycek montre son inquiétant visage. Mulder rencontre Jeremiah Smith qui lui donne la seule arme capable de tuer les Chasseurs de primes. Entre temps, nos deux agents auront croisé la route de José Chung, un romancier un peu fantasque. Ils auront également enquêté sur des cas de meurtres liés à internet et des cafards venus de l'espace !


Scully est atteinte d'un cancer et désormais, Mulder et Scully sont unis face à la conspiration. L'Homme à la Cigarette assassine M. X, le successeur de Gorge Profonde. Krycek continue à jouer les agents troubles, les Lone Gunmen ont enquêté sur l'Homme à la Cigarette qui a joué un rôle majeur dans la crise de la Baie des Cochons et est l'assassin de JFK. Mulder se retrouve en Russie avec Kryceck et l'huile noire. Puis au Canada il rencontre Kritschgau, un chercheur du Pentagone qui devient son nouvel informateur. Ayant découvert que les ET n'existeraient pas et que tout serait complot, Mulder se serait suicidé.


Kritschgau apprend à un Mulder bien vivant qu'il est sur écoute par le FBI. A l'article de la mort, Scully est hospitalisée et l'Homme à la Cigarette propose un marché à Mulder pour la sauver. Remise, elle découvre une petite fille, Emily, qui ressemble beaucoup à sa défunte soeur Mélissa : après des recherches ADN, elle se rend compte qu'elle est sa propre fille et qu'elle est gravement malade. Mulder et Scully rencontrent Gibson Praise, un jeune prodige des échecs qui échappe par hasard à la mort et qui va devenir une cible qu'il faut protéger. Mais une fois de plus, le service des Affaires non classés est fermé après l'incendie du bureau.


Le service est à nouveau ouvert.. mais par Jeffrey Spender et Diana Fowley. Mulder est en conflit avec Kersh, son nouveau supérieur, et doit demander à Scully de le couvrir. Les deux agents partent pour la Zone 51 et Mulder échange contre son gré son corps avec celui de Fletcher, un «homme en noir». Mulder et Scully sont alors relégués à des tâches subalternes, mais sortent de leur placard quand Skinner et Spender découvrent dans un wagon médicalisé Cassandra, la mère de Spender et l'épouse de l'Homme à la Cigarette. Le fragment d'une tablette métallique est découvert en Somalie et ses propriétés sont étranges, à en faire devenir fou Mulder...


Mulder est interné et Scully étudie le morceau de vaisseau extra-terrestre trouvé en Somalie qui porte des signes Navajo. Ils sont de plus en plus en conflit avec leur hiérarchie, tandis que l'Homme à la Cigarette semble se rapprocher des deux agents, apprenant par exemple à Scully qu'il est en train de mourir. Ils retournent en Oregon, sur le lieu de leur première enquête et découvrent du nouveau sur des phénomènes d'enlèvement, ce qui les met dans une situation sensible et menace l'existence même du service des Affaires non-classées. Muilder est lui-même enlevé.


Scully découvre les bureaux des Affaires non-classées mis à sac sur ordre de Kersh pour retrouver Mulder tandis que l'agent John Dogett est chargé des investigations. Scully est persuadée qu'il est là pour la surveiller. Gibson Praise est de nouveau en danger, Mulder disparaît et réapparaît sans cesse, au gré des pressions et des enquêtes. Une fois Scully en congé maternité et Mulder démis de ses fonctions, Doggett a une nouvelle partenaire, Monica Reyes, qui est chargée de protéger Scully et son futur enfant, qui semble être très recherché...


William né et Scully aide officieusement Dogett et Reyes dans leur enquête sur les super-soldats. Mais, d'après un informateur anonyme, Mulder serait seul à pouvoir débrouiller cette histoire. William est enlevé, tandis que le FBI enquête sur un vaisseau spatial au Canada, similaire à celui en Somalie. Un homme force le bureau de Dogett et, quand il est surpris, il dit connaître Mulder. Tous les protagonistes se retrouvent au Nouveau-Mexique, dans des ruines Anasazi qui semblent être le point de départ et d'arrivée de la quête de Mulder...