Os acontecimentos em Stargate Atlantis seguem-se ao episódio final Lost City da sétima temporada de Stargate SG-1, no qual a equipe SG-1 encontrou um posto avançado na Antártida construído por uma raça conhecida como os Antigos. Com os desdobramentos em New Order, episódio inicial da oitava temporada de Stargate SG-1, o Comando do Stargate envia uma equipe internacional para investigar o posto.
O Dr. Jackson descobre a localização da mais grandiosa cidade criada pelos Antigos: Atlântida. A nova série acompanha as aventuras de um grupo de cientistas e militares que embarcam numa viagem sem volta para aquela cidade, na Galáxia Pégasus. Da mesma maneira que as equipes SG de Stargate SG-1, o uso, pela nova equipe, do Stargate coloca a humanidade em contacto com outras culturas, algumas humanas, outras alienígenas, algumas amigáveis, outras profundamente hostis, como os Wraith.
Com a antiga cidade de Atlantis encontrada na Galáxia Pegasus, a Dra. Elizabeth Weir e o Major Sheppard lideram uma expedição até o império abandonado. Assim que chegam lá, o time não só descobre que ficou sem contato com a Terra, mas que suas explorações acordaram inimigos mortais. Agora, com a ajuda de aliados locais, como Teyla Emmagan, o Time de Atlantis está prestes a descobrir novos segredos, enquanto a guerra contra os Wraith começa.