Un meurtre a été commis à Twin Peaks, une petite bourgade de l'Etat de Washington en apparence tranquille. La jeune Laura Palmer est retrouvée morte nue au bord d'un lac, enveloppée dans du plastique. L'agent spécial du FBI, Dale Cooper, envoyé sur place pour démasquer le coupable, mène l'enquête avec le soutien du shérif local, Harry Truman.