Orville diễn ra vào thế kỷ 25, nơi Trái đất là một phần của Liên minh Hành tinh, một nền văn minh với đội tàu 3.000 tàu. Ed, được đóng bởi Seth MacFarlane, có cơ hội được tham gia vào chuyến đi trên một con tàu vũ trụ thăm dò. Đã có một năm kể từ khi Ed Mercer bắt quả tang vợ anh vụng trộm với một tên người ngoài hành tinh nào đó, và mặc dù anh ta chưa thực sự hoàn thiện về mặt cá nhân hay nghề nghiệp, anh ta chịu trách nhiệm về The Orville vì có hơn 3.000 tàu và không có đủ thuyền trưởng để thực hiện những chuyến đi dài ngày. Ed cũng đối mặt với một nền văn minh ngoài trái đất bí hiểm đầy nguy hiểm nhưng điều khiến anh ta thất vọng là buộc phải trở thành đồng nghiệp với người vợ cũ phản bội của anh.
Nhiệm vụ đầu tiên của tàu Orville là vận chuyển hàng cho tiến sĩ Aronov nhưng thật ra cái ông ta cần chỉ là phương tiện để di chuyển và bảo vệ phát minh mới của mình – một thiết bị sử dụng công nghệ lượng tử để làm thay đổi thời gian của các sự kiện. Thiết bị này sẽ trở nên cực kỳ nguy hiểm nếu rơi vào tay kẻ xấu nên Ed cùng đồng đội phải bảo vệ nó rất kỹ. Nhưng khi chủng tộc Krill biết tin chúng đã tấn công con tàu để lấy được phát minh nguy hiểm này.
