L'expédition, en partance vers la galaxie de Pégase et dirigée par le docteur Weir, s'installe dans la cité des Anciens. Elle se voit toutefois rapidement contrainte, pour des raisons techniques menaçant la cité et la vie du personnel, de l'abandonner pour partir à la recherche d'une nouvelle planète. Un groupe d'hommes fait la rencontre de nouveaux alliés, les Athosiens. Malheureusement pour l'expédition, ils vont aussi découvrir un nouvel ennemi : les Wraiths, alors que les explorateurs terriens essaient de sauver certains d'entre eux. Après le réveil de ces nouveaux ennemis dans la galaxie et l'emménagement dans la cité, le docteur Weir et le Major Sheppard ont fort à faire pour repousser les Wraiths, mais aussi les Géniis et d'autres menaces rendant difficiles l'exploration de la galaxie. La vie sur Atlantis n'est pas aussi idyllique que tous l'espéraient et les combats sont difficiles et douloureux pour protéger la ville des Anciens qui finit quand même par être assiégée à la fin de la saison.