Fox Mulder (encargado de los Expedientes X desde 1990) es un agente especial del FBI fascinado por los sucesos paranormales y por el fenómeno ovni desde que su hermana desapareciera a los 8 años de edad, teóricamente abducida. Después de estudiar Psicología en Inglaterra ingresó al FBI en 1986 (habiendo terminado el mejor de su promoción). En los Expedientes X –olvidados hasta que él da con ellos– descubre casos irresueltos de carácter grotesco: desapariciones y muertes inexplicables, avistamiento de ovnis, presencia de seres extraños... Cuenta con contactos en el Senado y con la ayuda ocasional de un trío de excéntricos expertos en informática y comunicaciones que se hacen llamar Los Pistoleros Solitarios.

Por otro lado, está Dana Scully, joven agente con una prometedora carrera. Es doctora forense y descarta el carácter paranormal de los Expedientes X. Es una científica y por tal condición trata de encontrar a todo una explicación válida. Si bien puede resultar extraño que la Dra. Scully trabaje en expedientes de estas características, el hecho es que es asignada por sus superiores del FBI al departamento con el pretexto de aportar validez científica a los casos investigados por Mulder; pero el objetivo oculto es desacreditar el trabajo realizado en los Expedientes X.

Scully comienza a trabajar con Mulder. Por aquel tiempo, éste entra en contacto con un curioso informante: Garganta Profunda. Gracias a él, Mulder confirma sus sospechas de que existe una conspiración del Gobierno para ocultar evidencia de vida extraterrestre a la opinión pública. Los dos agentes comienzan a desatar el ovillo, a la par que se topan con casos que involucran a criaturas mutantes y actividad paranormal. Resolviendo estos casos, Dana y Fox van ganando confianza hasta llegar a tener una relación sentimental, aunque por la naturaleza de la serie se trata de un amor sutil y platónico. Ella empieza a creer un poco en lo inexplicable (evolución lógica del personaje) y a él no le sienta mal confrontar sus obsesiones con la dosis de ciencia de su compañera. Al poco tiempo forman ya un gran equipo.