Nach der Niederlage des unsterblichen Bösewichts Vandal Savage und der korrupten Time Masters, die mit ihm zusammengearbeitet haben, taucht eine neue Bedrohung auf. Dr. Nate Heywood (neuer Serien-Stammspieler NICK ZANO), ein unkonventioneller und charmanter Historiker, wird nach einer schockierenden Entdeckung in die Action geworfen – die Legends of Tomorrow sind über die Zeit verstreut.

Nate muss einen Weg finden, das geliebte Team von Helden und Schurken des Waveriders zu retten, darunter Star City-Erfinder Ray Palmer, der einen Exo-Anzug entwickelt hat, der ihn als Atom auf winzige Größe schrumpfen lässt; Sara Lance, eine ausgebildete Attentäterin, bekannt als White Canary; Professor Martin Stein und Jefferson "Jax" Jackson, die zusammen den metamenschlichen Firestorm bilden; und Karrierekrimineller Mick Rory, alias Heat Wave.

Als die Legends in den 1940er Jahren auf die Justice Society of America (Vorläufer der Justice League von DC) treffen, schließt sich Amaya Jiwe alias Vixen dem Team an. Während sich das Team wieder vereint, zeichnet sich ein Mysterium ab – das Schicksal des ehemaligen Kapitäns Rip Hunter.

Nach ihrer Wiedervereinigung setzen die Legends ihre neue Mission fort, die Zeitachse vor zeitlichen Abweichungen zu schützen – ungewöhnliche Veränderungen in der Geschichte, die potenziell katastrophale Folgen haben. Als Heywood, der Enkel des JSA-Mitglieds Commander Steel, unerwartet mit Kräften konfrontiert wird, muss er seine eigenen Unsicherheiten überwinden und den Helden in sich selbst finden.

Letztendlich werden die Legends mit Feinden aus Vergangenheit und Gegenwart zusammenstoßen, um die Welt vor einer mysteriösen neuen Bedrohung zu retten.