Tras el éxito de Orville sobre un ataque Krill en una nueva colonia, la Unión envía a Ed y Gordon en una peligrosa misión encubierta para infiltrarse en un barco Krill y obtener una copia de su Biblia, el "Anhkana", para comprender mejor al enemigo.

Situada 300 años en el futuro, esta comedia dramática de ciencia ficción sigue las aventuras de los miembros pertenecientes a Orville, un buque explorador de la flota interestelar de la Tierra. Aunque parezca una gran nave, en realidad es de las peores de la flota. Y su tripulación no puede ser más acorde con esta nave. Ed Mercer es el encargado de dirigir una de las tripulaciones, lo que supone un salto en su carrera, pero todo se trunca cuando descubre que su ex mujer forma parte de la tripulación. Dentro de esta nave encontramos a una de las doctoras más importantes de la galaxia. En ella, humanos y extraterrestres se enfrentarán todo tipo de desafíos cósmicos tanto dentro como fuera de la Orville y tendrán que lidiar con todo tipo de amenazas intergalácticas.