Na manhã de 24 de Fevereiro, na cidade de Twin Peaks, o lenhador Pete Martell (Jack Nance, ‘Lost Highway’) encontra um corpo un enrolado em plástico, na beira de um rio. Com a chegada da polícia rapidamente se descobre que é o corpo de Laura Palmer (Sheryl Lee, ‘L.A. Doctors’), a rapariga mais popular do liceu local. O agente do FBI Dale Cooper (Kyle Mac Lachlan, ‘Donas de Casa Desesperadas’) é responsável pela investigação.

No decorrer da investigação, Cooper apercebe-se que o carácter de Laura e as suas relações não eram tão exemplares como pareciam; esta traía o namorado Bobby Briggs (Dana Ashbrook, ‘The Kill Point’) com o motoqueiro James Hurley (James Marshall, ‘Come As You Are’). James e a melhor amiga de Laura, Donna Hayward (Lara Flynn Boyle, ‘The Practice’), iniciam uma investigação por conta própria, e acabam por se envolver.

Maddy Fergunson (Sheryl Lee, ‘L.A. Doctors’) chega à cidade para apoiar os tios durante o funeral da prima. Fisicamente igual a Laura, Maddy junta-se a Donna e James na procura pelo assassino da prima. Entretanto Cooper descobre que Laura consumia cocaína com Bobby e que se prostituia num bordel. O detective começa, então, a ter alucinações em que fala com Mike e com Bob, espíritos que lhe começam a indicar o caminho certo para a resolução do crime. Será que Dale Cooper se deixará levar por eles?