Главният герой в сериала е агента на ФБР Фокс Мълдър. Той разследва група от неразрешени случаи, познати като "Досиетата Х", за които се предполага, че включват паранормални явления. За да опровергае неговите теории, се появява и Дейна Скъли – млад, скептичен агент, с диплома по медицина, пристрастена към науката. По време на разследванията си агентите се сблъскват със сложни правителствени заговори, извънземни, мистични истории.