Året er 2417 og Planetary Union forfremmer Ed Mercer til Kaptein på romskipet The U.S.S Orville. På deres første oppdrag blir mannskapet på The Orville angrepet av romvesenene Krill.
Ed og Kelly blir lurt av hologrammet av et skip i nød og blir tatt til fange i en kopi av deres tidligere hjem. I mellomtiden mottar Bortus og Klyden uventede nyheter.
Mannskapet på The Orville deles i to grupper når Bortus og Klyden diskuterer om deres nyfødte skal gjennom en kontroversiell operasjon.
The Orville støter på et massivt skip som svever rundt i rommet og som står i fare for å kollidere med en stjerne.
Mannskapet på The Orville har reddet et strandet skip og Ed blir betatt av den attraktive kapteinen. Kelly blir mistenksom ovenfor den nye gjesten.
Etter at mannskapet på The Orville avverget et Krill angrep, blir Ed og Gordon sendt på et farlig oppdrag for å infiltrere et Krill skip og skaffe seg en kopi av Krill bibelen Anhkana.
Ed sender avgårde et team ledet av Kelly for å forsøke å finne to Union-antropologer som er savnet på en planet som ligner på jordkloden.
Ed og mannskapet drar ut for å redde Dr. Finn, hennes to sønner og Isaac, som har nødlandet på en måne som befinner seg mange lysår fra Orville skipet.
Det blir anspent stemning mellom Ed og Kelly når et kjent fjes ankommer skipet. Yaphit erklærer sin kjærlighet for Dr. Finn.
Det oppstår en brann på The Orville og et medlem av mannskapet omkommer. Dette får Alara til å tvile på om hun egner seg til jobben, samtidig begynner det å skje uvanlige og skremmende ting på skipet.
Kelly oppdager at Lt. John Lamarr er mye smartere enn man tror. Så hun prøver å overtale Ed til å gi han en lederstilling på skipet etter at the Orville blir skadet i et angrep.
Ed og Kelly vurderer å bli sammen igjen. Kelly drar på oppdrag med Isaac og Gordon og de må nødlande på en planet fra et annet univers. Der tar Kelly en avgjørelse som setter Ed i en vanskelig posisjon.