Daleka przyszłość. Statek badawczy Orville należy do ziemskiej floty międzygwiezdnej. W skład jego załogi wchodzą zarówno ludzie, jak i przedstawiciele obcych ras. Niezależnie od swojego pochodzenia stają oni w obliczu cudów i niebezpieczeństw kosmosu, a także zwykłych, codziennych problemów.