Washington eyaletindeki Twin Peaks kasabasında, ormancı Pete Martell, mezuniyet balosu kraliçesi Laura Palmer’ın plastikle sarılmış cansız bedenini keşfeder. Cinayeti kasabayı sarsar ve bir başka genç kız, Ronette Pulaski, şaşkın halde dolaşırken bulununca FBI Ajanı Dale Cooper soruşturmaya dahil olur. Cooper, Laura’nın tırnağının altında bir harf bulur ve bunun önceki bir cinayetle bağlantılı olduğunu fark eder. Soruşturması, Laura’nın çifte hayat yaşadığını—uyuşturucuya bulaştığını, fuhuş yaptığını ve birçok ilişkisi olduğunu—ortaya çıkarır.
Bu sırada, Laura’nın babası Leland Palmer sinir krizi geçirir ve en yakın arkadaşı Donna, James ve Laura’nın kuzeni Maddy ile birlikte araştırma yapmaya başlar. İş insanı Ben Horne, kâr amacıyla kasabanın kereste fabrikasını yakmayı planlarken kızı Audrey, Cooper’ı etkilemek için babasını ve kasabadaki diğer insanları gözetlemeye başlar.
Cooper, rüyasında Mike adında tek kollu bir adam görür. Mike, Laura’nın katilinin BOB adında bir varlık olduğunu söyler. Cooper, şüphelilerin izini sürerek Jacques Renault’nun tutuklanmasını sağlar, ancak Renault daha sonra Leland tarafından öldürülür. Sezonun sonunda, Ben Horne’un planları devreye girer—kereste fabrikasını yaktırır ve Leo Johnson’ın öldürülmesini emreder. Bu sırada, Cooper maskeli bir kişi tarafından vurulur ve sezon büyük bir bilinmezle sona erer.
