El excéntrico agente del FBI Dale Cooper llega a Twin Peaks, una pequeña población montañosa, para investigar el brutal asesinato de la joven y bella Laura Palmer, la chica más popular del instituto de la localidad. Con la ayuda del sheriff del pueblo, el amable Harry S. Truman, el agente Cooper comienza a interrogar a los habitantes del pueblo y va descubriendo poco a poco que muchos de ellos esconden oscuros y misteriosos secretos.