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Anno 2149. I coniugi Jim e Elizabeth Shannon sono costretti a nascondere alla legge la loro terza figlia, visto che nel mondo ormai sull'orlo del collasso ambientale è concesso averne solo due. Quando la piccola viene scoperta, il padre ha un moto di violenza nei confronti dell'ufficiale incaricato del raid, e viene arrestato e condannato a sei anni di carcere. Quando però sua moglie, un brillante medico, viene contattata per raggiungere Terra Nova, una misteriosa colonia nella. Dopo il rocambolesco approdo a Terra Nova, i nostri coloni iniziano ad ambientarsi ma Josh sembra piuttosto ostile nei confronti del padre, e, dopo aver conosciuto alcuni ragazzi, tra cui la bella Skye, finisce in un grosso guaio... Questo episodio è diviso in 2 parti

Jim e Taylor si ritrovano a salvare la colonia da un attacco di Pterosaurus. Elizbeth scopre che un suo ex si trova a Terra Nova. Skye e Josh trascorrono del tempo insieme.

Jim, Malcom, Elizabeth e Taylor devono trovare la causa che sta scatenando una perdita di memoria in uno degli avamposti esterni.

Shannon e Taylor sono in disaccordo se fidarsi o meno di Sixer. Taylor sospetta che qualcuno nel campo sia un traditore, intanto Reynolds finalmente ammette di avere dei sentimenti per Maddy.

Terra Nova deve affrontare il suo primo omicidio. Jim e Taylor devono scoprire chi sia il colpevole. Skye sta ancora cercando di aiutare Josh a far arrivare Kira dal 2149. Elisabeth e Zoe cercano di aiutare un dinosauro.

Un meteorite si schianta al suolo distruggendo tutta la tecnologia di Terra Nova. Maddy e Reynolds rimangono chiusi fuori dai muri esterni. Skye ed Elizabeth cercano di salvare la vita di qualcuno. Mira e i Sixers cercano di attaccare e Taylor deve trovare un modo per fermarli.

Maddy ha iniziato il suo tirocinio con il più grande scienziato di Terra Nova: quando scopre un suo segreto, però, la sua vita è in pericolo...

Taylor inizia la ricerca della talpa dei Sixers, che Mira ha mandato a Terra Nova. Jim intanto indaga su un vecchio omicidio, che potrebbe rivelare cose preoccupanti

Taylor e Mira si affrontano nella giungla e lui viene a sapere qualcosa di più dei suoi piani su suo figlio.Tuttavia devono fare squadra e lavorare insieme per battersi contro un nemico preistorico. Jim è vicino a scoprire la vera identità della talpa dei Sixer.

Con l'arrivo dell'undicesimo gruppo, Terra Nova si prepara alla guerra e Lucas continua ad assemblare il suo misterioso manufatto. Skye si riunisce con una persona amica. Nel frattempo Taylor e Shannon affrontano la talpa.

L'undicesimo gruppo finalmente è arrivato. Con l'assistenza di Lucas e Mira, il Gruppo Fenice cerca di ottenere risorse da Terra Nova. Jim e Taylor stanno lottando contro il Gruppo Fenice. Un'importante decisione viene presa in merito al futuro di Terra Nova dopo che uno dei coloni è costretto a fare un sacrificio estremo.