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.

El Profesor Jim Al-Khalili trata habitualmente con la materia más extraña de toda la ciencia: La Física Cuántica, la teoría de las partículas subatómicas. Volviendo su atención al mundo de la Naturaleza, ¿puede la mecánica cuántica explicar los más grandes misterios de la biología? El Petirrojo europeo navega usando uno de los más extraños efectos de la física, el entrelazamiento cuántico, un proceso que parece desafiar el sentido común". Al-Khalili encuentra que incluso la más personal de la experiencias humanas, nuestro sentido del olfato, usa etéreas vibraciones cuánticas. El principio de incertidumbre es obedecido por las plantas cuando capturan la luz solar en el vital proceso de la fotosíntesis. Al-Khalili se pregunta si las extralas leyes del mundo subatómico, que permiten a los objetos atravesar barreras impenetrables desafiando al sentido común, podrían afectar a los mecanismos por los que los seres vivos evolucionan.

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.

Muchos argumentan que los platillos volantes y otras naves extraterrestres visitan la tierra continuamente. Si fuera cierto, ¿Qué clase de tecnología requerirían tales naves alienígenas? ¿Concuerdan los informes de los testigos oculares con las modernas teorías de como sería posible un viaje interestelar?" Los astrónomos y los físicos teóricos ponderan diseños de equipos que anulan la inercia, naves de propulsión nuclear o por antimateria y motores de impulso por deformación. Basándose en las teorías de Einstein e incontables estudios científicos, descubriremos como estos visitantes podrían cruzar las inmensas distancias entre las estrellas. ¿Serían de carne y hueso o máquinas?

El documental es único en su clase y transformará nuestra forma de pensar sobre la Ingeniería. Desde la Gran Muralla de China hasta robots subacuáticos, autos solares y ciudades inteligentes y sostenibles, este filme celebra la creatividad humana detrás de las maravillas de ingeniería, grandes y pequeñas, y muestra como los ingenieros empujan los límites de la innovación de maneras inesperadas y asombrosas.
Con inspiradoras historias e imágenes extraordinarias, el documental revela la compasión y la creatividad que mueve a los ingenieros a crear mejoras para la vida de la gente y un futuro más sostenible.