Dans une caverne de San Francisco, un scientifique de Starfleet montre à Picard et à Data des objets récemment mis au jour et datant de la fin du XIXe siècle.  Un scannage révèle que la composition des parois de la caverne a été altérée par une exposition à des ondes trioliques, ce qui indique la présence d'extraterrestres.  La raison pour laquelle l'U.S.S.Enterprise NCC-1701-D a été rappelé à sa base pour résoudre ce mystère vieux de cinq siècles est dévoilée lorsqu'on montre à Picard le dernier objet: la tête de Data, endommagée.
Les objets sont rapportés à bord de l'Enterprise, où un examen plus approfondi révèle la présence d'un fossile que l'on ne trouve d'ordinaire que sur Devidia II; cap est immédiatement mis sur cette planète.  A l'arrivée, les senseurs de l'Enterprise ne détectent sur Devidia II aucune forme de vie, seulement des niveaux élévés de perturbations temporelles.  Data est autorisé à se joindre au détachement en mission sur la planète, cela malgré les inquiétudes de Picard quand aux conséquences.
Data pénètre dans un champ subspatial créé par Geordi et disparaît dans un autre continuum temporel.  Il y voit des entités gris argent ingérer l'énergie tirée de leurs victimes humaines.  Alors que deux des êtres s'approchent d'un Ophidien, un extraterrestre reptilien contenu par un champ de force, la communication audio avec Data est coupée.
Data se réveille en Amérique au XIXe siècle.  Pendant ce temps, Geordi entreprend de construire un discriminateur de phase qui permettra à l'équipage de voir les Devidiens.
Data apprend d'un chasseur d'hôtel qu'un déjeuner littéraire va être organisé en l'honneur de Guinan.  Il s'invite à la réception et y interrompt une conversation entre Guinan et le grand écrivain américain Samuel L.Clemens, plus connu sous le pseudonyme de Mark Twain.  Data demande à Guinan de l'aider, en lui annonçant qu'il vient du XXIVe siècle, où il sert à bord d'un vaisseau spatial... tout comme elle.
Sur Devidia II, le détachement mené par Picard se sert du dispositif de transfert de phase de Geordi.  Une fois qu'un champ subspatial est établi, l'équipage suit les aliens dans un rayon de lumière bleu vif.  Ce rayon les propulsé au XIXe siècle...
Au XIXe siècle, le docteur Crusher est convaincue que les êtres de Devidia II exploitent des épidémies comme couverture de leur ingestion d'énergie neurale humaine.  Pendant ce temps, Samuel Clemens, persuadé que Data et Guinan sont des extraterrestres complotant de détruire la Terre, se cache dans la chambre d'hôtel de Data.  Il entend Guinan déclarer qu'elle a localisé une caverne que les extraterrestres exploitent comme site de téléportation.  L'entrée se trouve dans un puits de mine.
Après avoir revêtu une tenue médicale, les membres de l'équipage de Starfleet infiltrent l'hôpital des Soeurs de l'espérance.  Crusher s'en prend à deux médecins tenant une canne qui ressemble à un Ophidien.  Riker décoche un tir de fuseur: ils disparaissent, abandonnant là l'ophidien.  pourchassé par un policier, le petit groupe s'enfuit et retrouve Data qui attendait dehors dans une voiture hippomobile.  Une fois à l'hôtel de Data, Guinan annonce qu'elle a trouvé le moyen de pénétrer dans la mine.
Clemens, armé d'un colt 45, poursuit l'équipe de l'Enterprise dans le puits.  Il a l'intention d'arrêter toute la troupe.  Au même moment, les Devidiens se matérialisent et arrachent la"canne" ophidienne des mains de Troi.  Data reprend l'Ophidien, mais son énergie le décapite.  Riker, Troi, La Forge, Crusher et Clemens suivent alors l'un des extraterrestres dans un rayon de lumière bleue, tandis que Picard et Guinan, grièvement blessée, restent avec l'autre Devidien, blessé lui aussi par la décharge d'énergie de l'Ophidien.
L'équipe de Riker se retrouve dans la caverne de Devidia II, qui contient à présent le corps sans tête de Data.  Après s'être téléporté à bord de l'Enterprise, Geordi se met en devoir de refixer la tête vieille de 500 ans sur le corps de Data.  Lorsque Data est ranimé, Clemens présente ses excuses pour avoir douté de ses intentions.  Afin de se faire pardonner, il se porte volontaire pour regagner le XIXe siècle et renvoyer Picard dans le présent.  L'écrivain arrive porteur d'instructions sur la manière d'utiliser l'énergie de l'Ophidien à des fins de téléportation.  Picard regagne bientôt le XXIVe siècle, à temps pour assister à la destruction du site de téléportation des aliens.