Блестящий учёный, обладатель шести докторских степеней, Сэм Беккет (Скотт Бакула) в результате неудачного эксперимента по путешествию во времени мечется из прошлого в будущее, вселяясь в тела совершенно незнакомых ему людей. Его напарник по проекту «Квантовый скачок», Наблюдатель (Дин Стоквелл), является Сэму в виде голограммы, которую видит и слышит только он. Наблюдатель — эксцентричный квантовый физик, бывший астронавт, в прошлом чемпион по боксу в полутяжёлом весе и любитель женщин, помогает Сэму адаптироваться к разным эпохам и личностям. Эта задача оказывается одновременно сложной и забавной, ведь озадаченному герою приходится изо всех сил пытаться прожить чужие жизни, не обладая ни навыками, ни знаниями этих людей. «Квантовый скачок» — это шанс всё исправить. Каждый скачок даёт Сэму возможность изменить к лучшему жизни людей, в которых он вселяется, и, в конечном счёте, сделать мир лучше.