Num futuro distante onde a Aliança, um governo totalitário, controla a maioria dos sistemas solares colonizados, Mal Reynolds, um ex-sargento da guerra de Unificação, capitaneia a Serenity, uma nave de transporte da classe Firefly. A bordo, uma tripulação heterogênea busca sobreviver à margem da sociedade, aceitando trabalhos questionáveis e fugindo das garras da Aliança. A rotina precária da tripulação é interrompida pela chegada de dois novos passageiros: o jovem médico Simon Tam e sua irmã River, uma adolescente com habilidades psíquicas extraordinárias e um passado misterioso ligado a experimentos secretos da Aliança.

A presença de River na Serenity atrai a atenção de um implacável agente da Aliança, conhecido apenas como o Operativo, que está disposto a tudo para recapturá-la. Perseguidos incessantemente, Mal e sua tripulação se veem envolvidos em uma conspiração que expõe a face sombria da Aliança e os horrores cometidos em nome da ordem e do progresso. A busca pela verdade leva a Serenity ao planeta Miranda, onde um evento catastrófico, mantido em segredo pela Aliança, revela o custo da doutrinação e da supressão da liberdade individual.

Whedon, com uma narrativa sagaz, tece uma trama que questiona o conceito de progresso imposto, contrastando a busca por uma suposta perfeição social com a destruição da autonomia e da diversidade. A Serenity, mais do que uma nave, torna-se um microcosmo da liberdade, um refúgio para aqueles que se recusam a se conformar e que encontram força na lealdade e na individualidade. A escolha entre segurança e liberdade, central para a filosofia política, é explorada através das decisões difíceis que Mal e sua tripulação enfrentam, enquanto lutam para proteger River e expor a verdade por trás dos segredos da Aliança.