El afamado astrofísico Neil deGrasse Tyson nos lleva a dar una vuelta por el Sistema Solar y el Universo conocido, estableciendo la dirección de la Tierra dentro del Supercúmulo de Virgo. También comparte la historia de la persona que abanderó una comprensión del lugar de la Tierra en el Universo, el italiano del renacimiento Giordano Bruno y su visión del universo como una expansión sin límites del espacio y del tiempo.
Después hace una exploración dentro del Calendario Cósmico, que empieza con el Big Bang, igual que en el primer episodio de la serie original. El episodio termina cuando deGrasse Tyson narra como conoció a su mentor Carl Sagan, quien presentó la primera serie de Cosmos.

En este documental se desvelan los misterios del Cosmos con audacia, imaginación y calidad de imagen. Nos adentramos en los secretos del espacio en un viaje sin precedentes desde el planeta Tierra hasta los confines del universo. Realizado a partir de la combinación de imágenes reales con otras generadas por ordenador, conseguimos una visión sorprendente y única de los mundos que existen más allá del nuestro. "Viaje a los límites del Universo" ofrece secuencias nunca vistas hasta ahora, captadas desde las naves espaciales o por los mayores telescopios del mundo como el Hubble, complementadas con efectos especiales de última generación que permiten recrear el primer viaje al espacio infinito.

Embárcate en una exploracion sin precedentes de las siete maravillas más asombrosas de nuestro Sistema Solar. Nuestro periplo virtual empieza con Encelado, una luna exterior de Saturno, que expulsa géiseres helados de su superficie. Luego veremos los famosos anillos de Saturno, que contienen trozos del tamaño de una montaña de los Alpes. Sumérgete en el ojo de la mayor tormenta del sistema solar, la Gran Mancha Roja de Júpiter. Viajaremos a través del Cinturón de Asteroides, que contienen millones de rocas, restos del la formación del sistema solar. Trepa por el Monte Olimpo, el volcán de mayor tamaño de Marte. Ten un encuentro con la superficie del Sol, y termina el viaje explorando nuestro planeta Tierra.

Carl Sagan empieza el programa con una descripción del Universo y con su Nave de la Imaginación viajará desde las galaxias del universo observable al Grupo Local, la galaxia de Andrómeda, la Vía Láctea, la nebulosa de Orión, el sistema solar y finalmente a la Tierra. El cálculo de la circunferencia de la Tierra por Eratóstenes nos conducirá a la descripción de la antigua Biblioteca de Alejandría. Finalmente, veremos las eras de la Ciencia y el Calendario Cósmico.

Los océanos de la Tierra ayudan a convertir nuestro planeta en algo único en el sistema solar. Con los datos actuales, ningún otro lugar tiene la temperatura adecuada para el agua líquida, el ingrediente más esencial para la vida. Los océanos son la fuerza primaria estabilizante de la Tierra, y su inmenso poder ayuda a configurar la apariencia y el comportamiento del planeta y todo lo que vive sobre él. También son los grandes desconocidos, sus puntos más profundos han sido visitados menos que la superficie de la Luna.