1. "Bruder": Christopher Pike, der Captain der U.S.S. Enterprise, kommt an Bord und informiert Saru, dass er ab sofort das Kommando über die Discovery übernimmt. Pike erklärt, dass die Enterprise zuletzt sieben mysteriöse, über die Galaxie verstreute Signale untersuchte, bevor sie schwer beschädigt wurde. Inzwischen sind alle Signale bis auf eines wieder verschwunden. Auf der Suche nach dem Signal entdeckt die Discovery in einem Asteroidengürtel das der U.S.S. Hiawatha, die seit dem Krieg gegen die Klingonen als vermisst galt. Während der Rettungsaktion auf dem Asteroiden erscheint Michael ein roter Engel. Später stellt Burnham fest, dass ihr Adoptivbruder Spock von Alpträumen über die sieben Erscheinungen geplagt wurde.
2. "New Eden": Als ein weiteres mysteriöses Signal im Beta-Quadranten auftaucht, nutzt die Discovery den Sporenantrieb um der Sache auf den Grund zu gehen. Der Ausgangspunkt des Signals liegt auf einem Plant, auf dem sich menschliches Leben befindet. Tatsächlich handelt es sich bei der Völkerung um eine Gruppe von Menschen, die während des dritten Weltkriegs vor 200 Jahren die Erde auf geheimnisvolle Weise verließen. Captain Pike, Burnham und Brückenoffizier Joann Owosekun nehmen die Siedlung bei einer Außenmission genauer unter der Lupe. Zeitgleich stellt die Discovery-Crew fest, dass der Planet vor einer tödlichen Katastrophe steht. Wurde das Schiff deshalb hierher gelotst? Tilly einen Plan um die Bevölkerung zu retten und nutzt dazu den von ihr geborgenen Asteroiden, der aus dunkler Materie besteht.
3. "Lichtpunkt": Eine scheinbar lebendige Sphäre hindert die Discovery am Weiterflug. Tatsächlich beherbergt das Gebilde eine immense Sammlung an Wissen aus der gesamten Galaxis. Allerdings löst das Wesen auch die Vahar’ai in Saru aus, eine körperliche Reaktion, die für Kelpiens tödlich ist. Währenddessen versucht Tilly gemeinsam mit Stamets hinter das Geheimnis des Parasiten zu kommen, der sie attackiert hat.
4. "Der Charonspfennig": Tilly ist im Sporennetzwerk gefangen und sieht sich dort May gegenüber. Die erhebt schwere Vorwürfe gegen die Menschheit und will Tilly dazu überreden, mit ihr gemeinsam ein Monster zu jagen, das ihren Lebensraum zu zerstören droht. Die Discovery jagt hinter Spocks Shuttle her, kann aber lediglich Captain Georgiou an Bord nehmen. Die ist für Section 31 unterwegs, genau wie Ash, der als Verbindungsoffizier für die Suche nach Spock und die Red-Angel mission erneut der Discovery zugeteilt wird. Als Michael und Stamets in das Netzwerk eindringen um Tilly zu finden, macht Stamets eine schicksalhafte Entdeckung.
5. "Die Heiligen der Unvollkommenheit": Dr. Culber versucht sich daran zu gewöhnen, wieder unter den Lebenden zu weilen. Ein weiteres Signal des roten Engels führt die Discovery nach Kaminar, Sarus Heimatwelt. Dort angekommen versuchen Saru und Michael über Sarus Schwester mehr über die Erscheinung in Erfahrung zu bringen. Für Saru und Siranna ist es ein sehr emotionales, aber auch höchst ambivalentes Wiedersehen. Schon bald erfahren die Ba’ul, die herrschende Rasse auf Kaminar, vom Besuch der Discovery. Die Ba’ul wollen unter allen Umständen verhindern, dass die Kelpianer das Geheimnis hinter dem ihnen propagierten Lebenszyklus aufdecken.
6. "Donnergrollen": Ein weiteres, geheimnisvolles Signal führt die Discovery zu Sarus Heimatwelt Kaminar. Dort fordern die herrschenden Ba’ul, dass Captain Pike seinen ersten Offizier ausliefert ausliefert. Tilly arbeitet mit Commander Airiam an der Masse an Informationen, welche die Sphäre in den Datenbanken der Discovery hinterlassen hat. Dort entdecken sie auch einen Fakt, der die Existenz von Sarus Volk für immer verändern könnte.
7. "Licht und Schatten": Captain Pike und Tyler untersuchen in einem Shuttle die Zeitanomalie, die gemeinsam mit dem Signal des Roten Engels über Kaminar aufgetaucht ist. Nachdem die Discovery eine Sonde in die Anomalie schickt, kehrt sie kurz danach mit zukünftiger Technologie ausgestattet zurück und attakiert das Shuttle.
Michael sucht auf Vulcan nach Antworten bei der Suche nach Spock. Von Amanda erfährt sie, dass diese Spock, der geistig verwirrt ist, bereits seit Längerem verstäckt hält. Sarek vertraut Spock Michaels Obhut an, die sich mit dem Zustand ihres Stiefbruder an Section 31 wendet. Allerdings wird sie von Philippa Georgiou vor den wahren Absichten der Geheimorganisation gewarnt.
8. "Gedächtniskraft": Michael und Spock reisen zum verbotenen Planeten Talos IV, wo sich Burnham Hilfe für den noch immer geistig verwirrten Vulkanier erhofft. Michael kann mit ihrem Stiefbruder sprechen, der ihr von seiner Geistesverschmelzung mit dem Roten Engel berichtet. Dieser habe Spock vor einer Katastrophe galaktischen Ausmaßes gewarnt. Auf der Discovery kommt es zu einer Konfrontation zwischen Dr. Culber und Tyler. Culber realisiert aber, dass Tyler ein ähnliches Schicksal getroffen hat. Mit der Hilfe der Talosianer kann Vina Pike telepathisch kontaktieren.
9. "Projekt Daedalus": Admiral Cornwell kommt heimlich an Bord der Discovery um Spock zu verhören. Saru findet heraus, dass Section 31 Aufnahmen von dem Mord, den Spock angeblich begangen hat, gefälscht hat. Cornwell führt die Discovery zum Hauptquartier von Section 31. Die Raumstation ist auch die Basis von Control, einer künstlichen Intelligenz der Sternenflotte. Die Crew der Discovery muss schon bald feststellen, dass sich Control zu einer Bedrohung für das Leben in der gesamten Galaxie entwickelt hat - und für das Leben der Discovery-Besatzung selbst.
10. "Der rote Engel": Tilly entdeckt Michaels DNA in einem bio-neuralen Scan des Roten Engels. Könnte der mysteriöse Reisende eine zukünftige Michael Burnham sein? Leland offenbart, dass Section 31 vor Jahren den Raumanzug des Rotne Engels entwickelt hat und dass er für den Tod von Michaels Eltern eine Mitverantwortung trägt. Die Crew der Discovery entwickelt einen Plan um das Erscheinen des Roten Engels hervorzurufen - ein Plan, der für Michael tödliche Konsequenzen haben könnte.
11. "Der Zeitsturm": Von Michaels Mutter erfährt die Crew der Discovery weitere Details über den Roten Engel und die Absichten von Control. Die künstliche Intelligenz aus der Zukunft darf keinesfalls in den Besitz der Sphären-Daten gelangen, was die Auslöschung jeglichen Lebens in der Galaxie zur Folge hätte. Georgiou und Tyler stellen Leland zur Rede, der aber längst unter dem Einfluss von Control steht.
12. "Tal der Schatten": Ein neues Signal taucht über Boreth auf. Auf dem Planet befindet sich ein Kloster, das den Klingonen heilig ist und das über Zeitkristalle verfügt. Es ist auch der Ort, an dem Tyler und L’Rell ihren Sohn aufgaben, damit er von den dortigen Mönchen aufgezogen wird. Captain Pike besucht das Kloster und trifft auf den erwachsenen Tenavik, zweifellos Tylers Sohn. Er warnt Pike, dass er sein tragisches Schicksal nicht wird abwenden können, falls er tatsächlich einen der Kristalle an sich bringt. Burnham und Spock nehmen ein gestrandetes Schiff von Section 31 unter die Lupe. Die gesamte Crew wurde getötet, lediglich Kamran Gant, ein früherer Kollege Burnhams, hat überlebt. Schnell steht fest, dass er unter dem Einfluss von Control steht. Captain Pike greift zu einem dramatischen Schritt um zu verhindern, dass die Sphären-Daten in die Hand von Control fallen.
13. "Süße Trauer - Teil 1": Die Crew der Discovery wird auf die Enterprise evakuiert, von wo aus Pike die Selbstzerstörungssequenz auslöst. Letztendlich verhindern die Sphären-Daten aber die Zerstörung des Schiffs. Burnham entwickelt einen neuen Plan, mit dem verhindert werden soll, dass die Daten in die Hände von Control fallen: Die Discovery soll selbst in die Zukunft reisen. Möglich werden soll dies durch den gleichen Engels-Anzug, den bereits ihre Mutter verwendete. Ein neues Signal führt die beiden Schiffe zum Planeten Xahea, der unter der Herrschaft von Tillys Freundin Po steht. Die Ingenieurin unterstützt die Crew beim Bau des Zeit-Anzugs. Die Führungsriege der Discovery beschließt Burnham auf ihrer Mission zu unterstützen, auch wenn dies der Abschied von ihrem eigenen Jahrhundert bedeutet.
14. "Süße Trauer - Teil 2": Die Schlacht gegen die von Control gesteuerten Schiffe beginnt. Tyler und die klingonische Flotte stehen der Discovery und der Enterprise zur Seite, genau wie Sarus Schwester, die Schiffe der Ba’ul im Schlepptau hat. Während der Schlacht wird Stamets schwer verletzt, was Culber verdeutlicht, wo er hingehört.
Die Enterprise wird von einem Torpedo getroffen, der nicht explodiert und Number One versucht gemeinsam mit Admiral Cornwell ihn zu entschärfen. Unter höchstem Zeitdruck stellt die Discovery-Crew den Zeitanzug für Burnhams Mission fertig, die gemeinsam mit Spock das Rätsel der Red Angel-Signale entschlüsselt.