Esta temporada lleva a la tripulación de la USS Discovery donde nadie ha ido antes: 930 años en el futuro. Y la Federación ha sufrido algunos cambios.
Episodio 1 En un futuro lejano, Michael sale del agujero de gusano y se encuentra a un misterioso mensajero, Book, quien le revela la suerte que corrió la Federación hace mucho tiempo.
Episodio 2 La Discovery llega al siglo XXXII y se estrella en un planeta congelado. Mientras la tripulación repara la nave, Saru y Tilly viajan a un asentamiento cercano.
Episodio 3 Michael y la tripulación de la Discovery rastrean un mensaje de la Tierra, donde Saru busca una tregua. Stamets conoce a Adira, una humana con un extraño pasado.
Episodio 4 Michael acompaña a Adira a Trill con la intención de recuperar los recuerdos de la vida pasada de su simbionte. Saru organiza una cena para la tripulación del puente.
Episodio 5 La Discovery encuentra lo que queda de la Flota Estelar y conoce al precavido comandante Vance, quien a pesar de sus dudas, le asigna a la tripulación su primera misión.
Episodio 6 La nave de Brook aparece sin él a bordo, y Michael decide desobedecer las órdenes e iniciar una operación de rescate en un mundo controlado por una nefasta organización.
Episodio 7 Michael descubre información sobre la Quema y se lanza en una misión que la reconecta con su familia y revela el destino de los vulcanos, los romulanos y de Spock.
Episodio 8 Un mensaje personal hace que Book vuelva a su mundo de origen, que sufrió las consecuencias de una catástrofe natural y ha quedado bajo el control de la Cadena Esmeralda.
Episodio 9 La salud de Georgiou empeora, pero puede que haya un remedio en el universo espejo. Adira y Stamets descifran una señal de auxilio emitida un siglo atrás.
Episodio 10 Atrapada en el universo espejo, Georgiou intenta cambiar el rumbo de la historia, pero no puede evitar toparse con un obstáculo inamovible: Michael.
Episodio 11 La tripulación de la Discovery sigue una enigmática señal hasta una nebulosa llena de peligros, rescata a un kelpiano superviviente y descubre la causa de la Combustión.
Episodio 12 Osyraa se apodera de la nave y encuentra el cuartel de la Federación, pero afirma que viene en son de paz. Michael lucha por devolverle el control a la tripulación.
Episodio 13 
Sonequa Martin-Green
Michael Burnham
Doug Jones
Saru
Mary Wiseman
Sylvia Tilly
Anthony Rapp
Paul Stamets
Wilson Cruz
Hugh Culber
Blu del Barrio
Adira Tal
David Ajala
Cleveland 'Book' Booker
Callum Keith Rennie
Rayner
