Velika grupa ljudi pod vodstvom dr. Elizabeth Weir odlazi na jednosmjeran put u izgubljeni grad Atlantis u dalekoj galaksiji Pegaz gdje susreću strašnog neprijatelja koji je pobjedio Ancientse u Pegaz galaksiji. Riječ je o Wraithima, predatorskoj vrsti koja se hrani životnim sokovima humanoida. I dok posada traži saveznike u borbi protiv Wraitha, bliži se trenutak warithskog napada na Atlantis.

Nakon što je posada uspješno obranila Atlantis od Wraitha uspostavljen je stalni kontakt sa Zemljom, a Atlantis doživljava promjene osoblja. Poručnik Ford, izluđen utjecajem wraithskog enzima, bježi iz Atlantisa, a posadi se pridružuje Satedanin imenom Ronon Dex. Istovremeno, osoblje postaje počinje provoditi pokuse na Wraithima, a kako bi ih pretvorilo u ljude...

Nakon raspada saveza između dijela Wraitha i Atlantisovog osoblja, Wraithi pokušavaju doći na Zemlju. Nasreću, posada, uz pomoć transformiranog Wraitha Michaela spriječi ih u tome. Posada ubrzo susretne novog velikog neprijatelja - Asurance.

Samantha Carter mijenja doktoricu Weir na čelu Atlantisa. Sezona se fokusira na glavne neprijatelje - Asurance i Wraithe. McKay radi na načinu da se Wraithe porazi jednom zauvijek.

Richard Woolsey mijenja pukovnicu Carter na čelu ekspedicije. Pojavljuje se grupa Asgarda koja nije jednako plemenita kao većina njihovih kolega. McKay i doktorica Keller ulaze u romantičnu vezu. Na kraju sezone, wraithski brod kreće ka Zemlji.