L'épisode débute juste à la fin de La Fin du Temps. Le Docteur vient de se régénérer et le TARDIS, incontrôlable, plonge vers la Terre. Après avoir évité de peu une collision avec Big Ben, il s'écrase dans le jardin de la maison de la jeune Amelia Pond dans le petit village de Leadworth. Amelia fait entrer le Docteur et l'aide à satisfaire ses étranges pulsions alimentaires (poissons panés crus à la crème anglaise), consécutives à la régénération, avant de l'emmener à l'étage pour lui montrer la fissure dans le mur de sa chambre. Le Docteur découvre que ce n'est pas simplement une fissure dans le mur, mais une fissure dans la structure même de l'espace et du temps, et que de l'autre côté se trouve une prison des Atraxi. Les Atraxi annoncent au Docteur et à Amelia que « Le Prisonnier Zéro s'est échappé », mais avant que le Docteur puisse apporter son aide il est interrompu par la cloche du TARDIS : s'ils ne sont pas stabilisés, les moteurs vont se consumer. Le Docteur doit piloter le TARDIS vers le futur pour empêcher les moteurs d'entrer en phase. Il promet à Amelia de revenir dans cinq minutes et disparait. La petite fille monte dans sa chambre préparer ses valises puis redescend l'attendre.
Le Docteur revient mais découvre que pour Amelia, douze ans se sont écoulés. Amelia, appelée à présent Amy, a un travail de télégraphiste sexy et utilise son costume de policière pour "arrêter" le Docteur quand il entre à nouveau dans la maison. Il lui explique que le Prisonnier Zéro dont les Atraxi ont parlé vit caché dans sa maison depuis toutes ses années grâce au filtre de perception installé sur l'une des chambres de l'étage. Le Prisonnier Zéro prend la forme d'un patient comateux, un malade hospitalisé là où le petit ami d'Amy, Rory Williams, est infirmier. Le Prisonnier les chasse de la maison après que le message des Atraxi du début de l'épisode commence à être diffusé à travers chaque télévision, radio et appareil électronique du monde, ajoutant que la "résidence humaine" sera détruite si le Prisonnier Zéro ne se livre pas. Le Docteur réalise qu'ils font référence à la planète tout entière...
Le Docteur évalue qu'ils ont vingt minutes avant que les armes des Atraxi atteignent la pleine puissance, donc vingt minutes pour sauver le monde. Il découvre aussi qu'Amy a fabriqué des poupées et fait des dessins à son image depuis son accident il y a douze ans. Armé de ses connaissances, il utilise l'ordinateur portable d'un habitant du village et le téléphone de Rory pour transmettre un virus informatique à travers le monde qui règle toutes les horloges et affichages électroniques sur le nombre zéro, indiquant par là aux Atraxi la présence du Prisonnier Zéro et leur permettant de tracer sa présence à Leadworth, à la source du virus. Dans un face à face dans la section des comateux de l'hôpital, le Prisonnier à l'aspect de serpent tente de voler les rêves et souvenirs d'Amy pour les utiliser comme déguisement - prenant l'aspect du Docteur et d'Amy enfant - mais le Docteur force Amy à penser en fait au prisonnier sans déguisement (qu'elle a vu auparavant dans la maison) ; ainsi le Prisonnier prend son apparence originelle, et est recapturé.
Les Atraxi étant sur le point de partir, le Docteur les rappelle et met son nouveau costume pour avoir une "réunion" avec eux sur le toit de l'hôpital. Il leur dit que des extra-terrestres ont déjà envahi la Terre et de regarder comment ils ont été vaincus. Les Atraxi découvrent qui est le Docteur et partent rapidement. Le Seigneur du Temps retourne au TARDIS, qui a fini de se réparer lui-même. Il part pour un vol d'essai et revient à nouveau vers Amy en retard, cette fois deux ans ont passé. Il montre à Amy le TARDIS régénéré et elle accepte de voyager avec lui à la condition qu'il la ramène le lendemain. À la fin, sa chambre est montrée et on aperçoit une robe blanche, sous-entendant que le jour suivant est le jour de son mariage.
