La serie ha inizio con un breve feedback della vita del protagonista, Walter o' Brien, che all'età di 11 anni viene prelevato da una squadra della NASA per averne violato il sistema informatico: l'agente Cabe Gallo si accorge delle straordinarie potenzialità del bambino e decide di prenderlo sotto la sua protezione.
In un locale, mentre sta riparando la rete wireless, Walter s'imbatte nella cameriera Paige e in suo figlio Ralph che scopre avere particolari attitudini. Walter ha formato una squadra ha cui ha dato il nome di Scorpion, che comprende oltre a se stesso Toby, medico e comportamentista con particolari doti di osservazione e analisi, Sylvester matematico con una spiccata velocità di calcolo e Happy, genio della meccanica.
Quando l'agente Gallo fa irruzione nel loro garage, Walter è combattuto: anni prima aveva sviluppato per la NASA un software che gli avevano detto sarebbe stato usato per prestare soccorsi in operazioni militari, invece aveva causato la morte di oltre 2000 civili in un bombardamento a Baghdad; sentendosi deluso e tradito aveva voltato le spalle a Cabe che a lungo aveva considerato il suo mentore. Si lascia ora convincere a lavorare per la sicurezza mondiale e coinvolge la sua squadra, menti brillanti arenate nella noia quotidiana. Si rende conto di volere che anche Paige ne faccia parte e le propone un accordo: sarà il loro tramite per relazionarsi con la gente normale, in cambio l'aiuterà a comprendere il carattere del figlio che lei credeva affetto da un ritardo.
La loro prima missione è ripristinare il sistema compromesso tra Long Beach e Burbank in seguito ad un aggiornamento di software automatico presso l'aereoporto di Los Angeles: serve il loro intervento in aiuto dell'FBI dell'NASA per riprendere i contatti con 56 voli e permettere loro di atterrare prima che termino il carburante e si schiantino.