US-Marshall Jack Carter will eigentlich nur seine ausgerissene Tochter nach Los Angeles bringen. Doch da er an Flugangst leidet, reist er mit dem Auto quer durch die USA. Aufgrund eines Autounfalls, landet er schließlich mit seiner Tochter Zoe in der kleinen Stadt Eureka.

Was er nicht weiß: Eureka ist eine eigens für Wissenschaftler erbaute Stadt der US-Regierung, um den klügsten Köpfen des Landes Forschungen in aller Ruhe zu ermöglichen. Schließlich wird Jack auch noch Sheriff in dem kuriosen Ort. Während der ersten Staffel versuchen er und seine Tochter sich in Eureka einzuleben und mit den merkwürdigen und verrückten Eigenschaften der Stadt und ihrer Bewohner zurecht zu kommen.

Das Besondere: Eureka kann kaum jemand finden - die Stadt ist unsichtbar.

Die zweite Staffel der Serie ist viel düsterer als die erste. Jedoch büßt sie nichts von ihrem Humor und unverwechselbarem Charme ein. Im Gegenteil: Die Charaktere entwickeln sich in unerwartete Richtungen, es gibt viele überraschende Wendungen und jede Figur scheint ihre eigene Suppe zu kochen.
Weiterhin gibt es in diesem Jahr Handlungsstränge, die nicht auf Einzelepisoden beschränkt sind. Das war in der ersten Staffel Wunsch der Produktionsfirma Universal, um die Serie zu festigen. Doch da die Serie sich nun etabliert und eine große Fangemeinde gebildet hat, traute man sich jetzt zu, größere Geschichten zu erzählen.
In diesem Jahr sind wieder alle fünf Hauptdarsteller dabei. Auch die meisten Nebendarsteller sind wieder in ihren Rollen zu sehen. Jedoch gibt es auch neue Figuren, die eingeführt werden: Pilar, Lucas, Callie, Larry und Zane.

Die zweite Staffel besteht aus folgenden Episoden:

01 - Die brennenden Wissenschaftler (Phoenix Rising)
02 - Gefangen im Kraftfeld (Try, Try Again)
03 - Stürmische Zeiten (Unpredictable)
04 - Das verrückte Licht (The Games)
05 - Achtung Meteoriten (Duck, Duck, Goose)
06 - Ansteckende Träume (Noche De Sueños)
07 - Familientreffen (Family Reunion)
08 - Voll blöd (E=MC...?)
09 - Der unsichtbare Erste (Sight Unseen)
10 - Das Tor zur Ewigkeit (God Is In The Details)
11 - Unwiderstehlich (Maneater)
12 - Der Fluch des Alchimisten (All That Glitters)
13 - Eine Nacht bei Global Dynamics (A Night at Global Dynamics)