Deux agents du FBI sont chargés d'enquêter sur les dossiers non résolus, appelés "X-files" la plupart du temps des affaires où le paranormal entre en jeu. L'agent Fox Mulder, malgré le scepticisme de sa co-équipière Dana Scully, tente de prouver sa thèse du complot gouvernement/extra-terrestres... Fox Mulder n'aura de cesse de rechercher sa soeur disparue des années auparavant lorsqu'il avait 12 ans.
Scully a sombré dans le coma et son activité cérébrale déconcerte les neurologues. Quand elle reprend conscience, elle prévient Mulder et Skinner : l'Homme à la cigarette est encore en vie, plus influent que jamais, et William pourrait être la clé pour l’arrêter.
Mulder et Scully sont contactés par un double numérique de Richard Langly, mort physiquement depuis 2002. Rapidement, une force militaire armée arrive pour les arrêter et personne, pas même Skinner, ne semble avoir l'autorité de les retenir.
Mulder a vent d'une affaire classée X : une vague de suicides touche une petite ville, et toutes les victimes se sont dites harcelées par leurs doubles. Scully se montre comme toujours sceptique mais intéressée par une femme schizophrène qui semble avoir un lien particulier avec son jumeau, tous deux liés aux morts.
Mulder est contacté par un homme inconnu qui clame connaître la conspiration ultime : il serait possible de manipuler les souvenirs du peuple et le gouvernement aurait réussi à faire en sorte que l'informateur n'existe plus, lui et ses souvenirs. Scully pense que l’inconnu va trop loin dans les théories, Mulder croit à l'effet Mandela, mais l'inconnu a des preuves troublantes.
Deux jeunes femmes se sont retrouvées sur l'épave d'une péniche à la poursuite d'une légende urbaine, mais prises de visions horrifiques, elles ont manqué de s'entretuer. Scully est prise d'une vision étrange au réveil, semblable à celle des deux jeunes femmes, qui connaissent Jackson Van de Kamp, le nom d'adoption de William Mulder.
Walter Skinner a disparu et le directeur Kersh, bien qu’appréciant peu les deux agents, ordonne à Mulder et Scully de le retrouver. Des indices chez leur supérieur les amène à Mud Lick, où vivent plusieurs anciens combattants du bataillon de Skinner pendant la guerre du Viet Nam, dont certains auraient été exposés à un gaz hallucinogène développé par l'armée américaine.
Dans un futur alternatif où les drones gèrent toutes les tâches du quotidien, Mulder et Scully voient peu à peu les choses dérailler pendant une soirée dans un restaurant de sushis.
La mort brutale d'un garçon de 6 ans en forêt amène Mulder et Scully dans le village d'Eastwood au Connecticut. La police est à cran, le père de la victime étant un policier, et si Scully recherche un tueur humain, Mulder s'intéresse au passé de la ville et à la chasse aux sorcières qu'elle a connu.
La course contre la montre est lancée pour Mulder et Scully afin de retrouver sain et sauf William mais L'Homme à la cigarette n'a pas dit son dernier mot et compte bien utiliser tous les moyens pour le retrouver lui aussi ...
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