La trama cuenta la historia del científico cuántico Dr. Samuel Becket (Scott Bakula), quien, investigando los viajes en el tiempo, entra en una máquina que traslada su mente a distintos cuerpos en el pasado en el espacio de su vida. Como compañero de aventuras tiene a su amigo, el Almirante Albert Calavicci (Dean Stockwell), que aparece como un holograma proyectado desde el presente y que solo él puede ver y oír.
La serie recorre diversos géneros, como la ciencia ficción, el drama, la comedia, el comentario social y la nostalgia, alcanzando con ello un amplio espectro de aficionados.
Al terminar cada episodio, Sam salta de nuevo a otra persona, dando a los espectadores un adelanto de lo que ocurrirá en el siguiente episodio.
A pesar de luchar en las noches de viernes a las 21:00 en su primer breve temporada, sorprendentemente la NBC renovó la serie debido a su impresionante 18-49. La serie se traslada a los miércoles a las 22:00 donde floreció frente a otras series de gran éxito, Wiseguy y China Beach. Se trasladó dos veces más fuera de los miércoles (los viernes a las 20:00 en el otoño de 1990 y los martes a las 20:00 en el otoño de 1992), . El final de la serie salió al aire en su exitoso miércoles a las 22:00 en mayo de 1993.
En 2004 y 2007, Quantum Leap se clasificó # 15 y # 19 en TV Guide "En el TOP De Series De Culto".
Al le explica que "saltará" de vida en vida, dentro de su propia línea temporal, es decir, entre cualquier fecha entre el día de su nacimiento y su muerte.
Cada episodio sigue un esquema fijo: Sam aparece como por azar, impulsado por una fuerza desconocida, intercambiando tiempo y lugar con un huésped, y a partir de ahí tiene que improvisar toda una vida, con la ayuda de Ziggy (la computadora híbrida creada por Sam) a través de Al, que le informa qué se pretende que debe hacer para mejorar los eventos que terminaron mal en el pasado. Cuando la línea temporal ha sido alterada para bien, Sam vuelve a saltar y aparece en el caso del episodio siguiente.
Cabe aclarar que mientras Sam va tomando el lugar de otras personas, estos a la vez están en el tiempo del Dr. Beckett, tomando su lugar, con su aura física, en una habitación del Proyecto Secreto Salto Cuántico, llamada "Sala de Espera". Allí son interrogados por la psicóloga del Proyecto, alimentando así a Ziggy de más información.
Así, el Dr. Beckett se encuentra saltando de vida en vida, corrigiendo lo que en el pasado salió mal. Esperando, cada vez que da otro salto, que ese sea "el salto a casa".
sin embargo al final de la serie,se revela una conclusión con la siguiente frase:
"Dr. Sam Beckett Never Returned Home" ("el Dr. Sam Beckett Jamas Regreso A Casa")
Lo que daría a entender que sus viajes continuarían de manera indefinida y que los saltos cuánticos seguirían sin tener fin, vislumbrándose que su labor continuaría incluso más allá del rango temporal de su nacimiento a su muerte.
