Wir schreiben das Jahr 2418. Ed Mercer ist ein aufstrebender Stern der Flotte der Planetary Union – bis er eines Tages seine Ehefrau Kelly Grayson mit einem blauhäutigen Außerirdischen im Bett erwischt. Die Ehe ist dahin, und Mercers Zielstrebigkeit ebenso. Statt dem erhofften Raumschiffskommando ist er ein Jahr später dem Rauswurf näher. Bis die Flotte dann doch einen Posten findet, auf dem Mercer eine letzte Chance erhalten soll: Das Forschungsraumschiff U.S.S. Orville. Mercer kann seinen Freund Gordon Malloy als Steuermann mit an Bord nehmen: Ein unorthodoxer Spaßvogel mit außergewöhnlichen Fähigkeiten. Da es kurzfristig an einem ersten Offizier fehlt, meldet sich seine Ex freiwillig, „um ihm den Rücken freizuhalten“, da es in der Flotte nicht gern gesehen wird, wenn ein Captain ohne ersten Offizier unterwegs ist. Eine Art Wiedergutmachung. Der erste Auftrag, ein routinemäßiger Versorgungsflug zu einer Wissenschaftlerkolonie, wird bald zum Kampfeinsatz, wobei pfiffiges Handeln letztendlich zum Erfolg führt.
Ed und Kelly werden unter einem Vorwand entführt und in einem Zoo der Calivon als menschliche Ausstellungsstücke eingesperrt. Alara übernimmt das Kommando auf der Orville, wo sie vor eine schwierige Entscheidung gestellt wird: Befolgt sie den Befehl von Admiral Tucker, zur Erde zurückzukehren oder versucht sie, Ed und Kelly zu retten? Bortus brütet unterdessen das Ei mit seinem Nachwuchs aus. Als eine weibliche Moclanerin aus dem Ei schlüpft, sind Klyden und er mehr als erstaunt: Eigentlich sind alle Moclaner männlich …
Für Bortus und Klyden steht fest: Entsprechend der Kultur der Moclaner muss das Geschlecht ihres weiblichen Nachwuchses geändert werden. Da sich Dr. Claire Finn und Ed gegen den Eingriff an einem gesunden Neugeborenen wehren und zumindest Bortus ein Einsehen hat, wird der Fall vor einem Schiedsgericht auf Moclus geklärt. Bortus hat Kelly als Vertreterin auserkoren, die eine ganz besondere Überraschung aus dem Hut zieht …
Die Orville trifft auf ein gigantisches Raumschiff, das augenscheinlich seit über 2000 Jahren durchs All treibt und nun droht, demnächst in das Gravitationsfeld einer Sonne zu geraten und zu verglühen. Ed und ein Teil seiner Crew gehen an Bord und finden Bewohner vor, die seit Generationen durchs All driften und inzwischen vergessen haben, dass sie sich auf einem Raumschiff befinden. Als die Orville-Mannen versuchen, die Aliens davon zu überzeugen, dass ihre Welt in Gefahr schwebt, bekommen sie es mit Fundamentalisten zu tun, für die schon das Nachdenken über eine mögliche Außenwelt Blasphemie darstellt …
Die Orville rettet die Mitarbeiterin eines Minenunternehmens, Pria, aus ihrem auf einem Asteroiden verunglückten Schiff. Während Ed schnell Feuer und Flamme für die Frau ist, trauen ihr Kelly und Kitan nicht so recht über den Weg...
Um mehr über den Erzfeind der Planetaren Union, die Krill, zu erfahren, sollen Mercer und Malloy eins ihrer Schiffe infiltrieren und das Heilige Buch kopieren, das Aufschlüsse über die Denkweise der tief religiösen Spezies geben könnte....
Auf einem Planeten, auf dem alles, inklusive strafbare Handlungen und ihre juristischen Konsequenzen, nach dem Prinzip der Mehrheitsmeinung in einem allumfassenden sozialen Netzwerk entschieden wird, gerät LaMarr durch eine Unachtsamkeit in die Wirren des Systems. Seiner Crew bleibt nur wenig Zeit, eine Lösung für das Problem zu finden, ohne Aufmerksamkeit auf sich zu ziehen.
Dr. Finn will mit ihren zwei Söhnen etwas Zeit auf einem Vergnügungsplaneten verbringen und muss sich wohl oder übel mit Isaac als Piloten des Shuttles abfinden, als sie durch eine Raumverzerrung gesogen werden und auf einem unbekannten Planeten Lichtjahre entfernt notlanden müssen...
Die Orville soll einen uralten Konflikt zwischen zwei verfeindeten Spezies beilegen, indem man einen neutralen Ort für Verhandlungen über die Nutzung eines Mondes bereitstellt. Zunächst soll aber noch die Herkunft eines auf der Oberfläche gefundenen Artefakts die Zugehörigkeit klären. Als externen Experten schickt die Union allerdings Darulio – jenen Mann, der einst die Ehe zwischen Kelly und Ed zerstörte....
Als die Orville in eine gefährliche Raumanomalie gerät, verliert ein Crewmitglied sein Leben. Alara gibt sich die Schuld daran, weil sie nicht schnell genug zu Hilfe am Unfallort war, da sie plötzlich extreme Angst vor einem Feuer empfand. Mit sich selbst hadernd versucht sie herauszufinden, ob noch weitere tiefsitzende Phobien in ihr schlummern, die sie womöglich an der Ausübung ihres Berufs hindern könnten...
Auf der Suche nach einem neuen Chefingenieur stolpern Ed und Kelly über einen interessanten Eintrag in der Akte von LaMarr. Doch bevor diese Personalsache geklärt werden kann, stößt die Orville auf ein besonders groteskes Phänomen: einen zweidimensionalen Teil des Weltraums, der, wenn er in Berührung mit dreidimensionalen Objekten gerät, verheerenden Einfluss auf diese hat....
Die Orville stößt in einem bisher unkartographierten Teil des Raums auf einen Planeten, der zwischen zwei Universen pendelt. Auf ihm existiert eine Gesellschaft auf dem Entwicklungsstand der irdischen Bronzezeit. Unbeabsichtigt hat Kelly nach einem Shuttlecrash Kontakt mit einigen Bewohnern. Wieder an Bord der Orville verschwindet der Planet im anderen Universum, nur um elf Tage später wieder aufzutauchen. Dabei zeigt sich, dass die Zeit auf dem Planeten anders verlaufen ist als für die Crew – auf der Oberfläche sind 700 Jahre vergangen. Und noch etwas: Kellys Auftauchen hatte tiefgreifende Folgen für die Entwicklung der Gesellschaft …