到这季开始时，X档案已是家喻户晓的科幻影集了。虽然仍被某些人认为太过偏激，但在金球奖艾美奖纷纷获得肯定。第四季仍是过去一贯的风格，但加入了许多穆德、史考莉的个人生活。在该季中，“黑油”“天花蜂”的出现使有关“真相”的调查变得更加坎坷而且扑朔迷离。另外一重大发展则是史考莉发现自己患有癌症，住院治疗，病情虽稳定住，但仍有危险。本季也介绍癌人的年轻时代，向观众交待他的历史。本季也包括了一集喜剧。本季结束于穆德在从阿拉斯加调查回来后对生命绝望，因而举枪自杀。
公元2149年，由于过度开发、人口爆炸和过分的污染。地球的生态环境越来越差，整个星球正逐步的走向死亡。虽然科学家们想改变现状进行了大量的努力，可是现状却无法挽回。此时，有科学家提出一个理论，逆转地球的现状已经无法实现，不过可以尝试通过时间旅行回到过去，让现在的精英们回到原来，通过重塑人类的发展进程避免现在这种状况的发生。吉姆（杰森·奥玛拉 Jason O'Mara 饰）一家是第十批进行时光旅行的精英团队，当穿过传送门之时，全新的地球出现在他们面前。植被茂密，动物繁多，一派兴兴向荣的景象，让这群未来的人惊讶不已。可是，在这8500万年前的地球上，却没有想象中的那么平静，各种危机不断出现在开拓者的面前，他们将如何应对，他们能重塑人类的发展历程吗？
