1531. Alentejo. Afonso Mendes de Noronha, 43 anos, cavaleiro da corte de D. João III, luta bravamente contra os castelhanos, obrigando-os a renderem-se. Recupera um relicário roubado ao rei. Mas não percebe que está a ser vítima de uma armadilha palaciana. D. João III, convencido de que foi Afonso a roubar as relíquias, não perdoa a traição. Condena Afonso à morte e despoja a sua família de todos os títulos e riquezas.
Na noite antes da sua execução, Afonso recebe duas visitas. A primeira é Elena, a sua mulher. Os dois despedem-se com grande emoção. O amor que os une é grande e verdadeiro. A outra, de um misterioso frade, que lhe traz uma proposta que Afonso jamais sonhou ouvir.
1894, Coimbra. Amélia Carvalho, 23 anos, a primeira estudante universitária de Coimbra, assiste a uma aula sobre Os Lusíadas. Para grande fúria do seu professor, e embaraço dos seus colegas de turma, não tem problemas em falar do canto IX, que retrata a famosa Ilha dos Amores. A má vontade e os preconceitos com que todos os dias é recebida na universidade parecem estar a desgastar a jovem, que se sente sozinha e muito avançada para o seu tempo.
Amélia refugia-se numa sala da universidade. À sua espera, uma estranha mulher, com um discurso nunca ouvido no século XIX. E tem consigo objetos de que nem Júlio Verne parece capaz de imaginar.
2016, Lisboa. Tiago Silva, 31 anos, um jovem viúvo e enfermeiro do INEM petisca qualquer coisa no fim de um turno. Está com o seu colega, Zé Manel. A ambulância está estacionada à porta. Pelo rádio ouvem um alerta. Uma pensão, no centro de Lisboa, está em chamas. Tiago responde à chamada. Volta para a ambulância e apressa-se para o local do incêndio.
Ao chegar ao prédio em chamas, Tiago vê pessoas presas no seu interior. Corre para as salvar. Lá dentro encontra um homem inconsciente. E outros dois, aparentemente bem de saúde. Os três estão vestidos de forma estranha. Parecem cavaleiros medievais.
1531. O misterioso frade é Ernesto. Propõe a Afonso um trabalho nobre, mas secreto. Salvar-se-á da forca, mas estará morto para todos os que o conhecem. E estará para sempre ao serviço de Portugal. Sem hesitações, Afonso aceita.
1894. A mulher que fala com Amélia é Irene. Irene diz a Amélia que há um mundo diferente à espera dela. Um mundo melhor, maior, mais merecedor de Amélia. Um mundo de onde a moral vitoriana desapareceu há muito. Depois pega num telemóvel e faz uma chamada.
2016. Tiago acorda na cama de um hospital. Lembra-se de ter visto três pessoas dentro do prédio em chamas. Mas ninguém acredita nele. Nem o seu chefe nem os seus colegas. Não encontraram mais ninguém no incêndio. Tiago recebe a notícia de que está suspenso. Não pode continuar a trabalhar. Poucos dias depois é-lhe dada alta hospitalar.
Mal chega a casa, Tiago recebe a visita de Irene e Ernesto. Estes interrogam Tiago sobre as suas descobertas no prédio em chamas. Tiago mostra-se surpreendido. Finalmente alguém que acredita nele! Ernesto mostra uma fotografia de um cadáver, que Tiago reconhece como um dos homens que viu no incêndio. Ernesto e Irene pedem a Tiago que os acompanhe. Tiago aceita. Ao fazê-lo, a sua vida muda para sempre.
Tiago é levado para o Ministério do Tempo. Surpreende-se com a estrutura deste e com as pessoas com que se vai cruzando, que trajam a diferentes épocas. É apresentado a Maria dos Prazeres, secretária, e levado até à morgue, onde está o cavaleiro do incêndio e Salvador, secretário geral do Ministério. Este explica a Tiago a origem do cavaleiro, 1384.
Tiago mal consegue acreditar no que está a viver. Descobre que as viagens no tempo são possíveis, através das misteriosas Portas do Tempo. O Ministério do Tempo controla a maior parte delas, mas há umas consideradas clandestinas.
Tiago, Amélia e Afonso são apresentados uns aos outros. Salvador diz-lhes que juntos formam uma nova patrulha. E Amélia é a chefe.
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