シーズン1
「トーチウッドは政府に属さず警察でもない。
地球上のエイリアンを追跡して人類の未来を守っている。
２１世紀はすべてが変わる時だ。備えなくては！」
英国ウェールズの首都カーディフ市。警察が連続殺人事件の捜査に追われる中、現場に正体不明の特別チーム「トーチウッド」が介入してきた。警官グウェンは、彼らが死体に命を呼び戻すのを目撃して驚く。トーチウッドのひとりが「キャプテン・ジャック・ハークネス」と名乗ったのを聞き、グウェンは彼の身元を調べようとする。
翌日、怪我をして病院に行ったグウェンは、偶然ジャックを見かけて後を追う。しかし、彼は何者かが封鎖したエリアに逃げ込み、エリア内まで追跡したグウェンはそこで驚くべきことにエイリアン「ウィーヴィル」に遭遇。エイリアンは紛れ込んだ病院の職員を食い殺し、グウェンはジャックに助けられるが再びまかれてしまう。
聞き込みでトーチウッドがよくピザを注文すると突き止めたグウェンは、配達を装って彼らの地下秘密基地「ハブ」に潜入する。ジャックはグウェンにトーチウッドの目的「地球にもぐりこんだエイリアンを捕獲し、人類の未来を守ること」や構成メンバーを紹介し、ウィーヴィルがエイリアンであることも教えるが、その後ビールに入れた薬で、トーチウッドにまつわる彼女の記憶を消した。
だがグウェンは基地で見た独特な形のナイフが記憶に残っており、そのナイフが今回の連続殺人事件の凶器であることに気付く。グウェンに追い詰められた犯人は、グウェンを殺そうとする。それを止めようとしたジャックは犯人に眉間を撃ち抜かれてしまう！
しかし、ジャックは何事もなかったかのように起き上がった。彼は不死身の体なのだ。犯人は自殺し、すべてを思い出したグウェンはジャックの誘いを受け、トーチウッドの一員に加わることとなった。新メンバーを加え、トーチウッドの活躍は続く！
シーズン2
ジャックに恨みを持つ彼の弟グレイがトーチウッドを罠にはめ、時空間の裂け目からエイリアンを放つ。グウェン達は手分けしてエイリアンを退治するも、爆破の衝撃で原子力発電所の原子炉が制御不能になり暴走を始める。このままでは町中が放射能に汚染されてしまう。町を救うべく全力で作業をしていたオーエンとトシコは、大事故の阻止と引き換えに命を落とす…。トーチウッドはジャック、グウェン、イアントの３人で再始動することとなった…。
シーズン3
ある日、地球上のすべての子供たちが同時に動きを止める。遊んだり笑ったりしていた子供たちすべての動きが止まり、異様な口調で同じ言葉を繰り返した。子供たちの異変の原因は英国がかつてコンタクトしたエイリアンであるらしい。子供たちの異変は何を意味するのか？そして異変の原因を引き起こしているエイリアンとは？恐るべき真実へとたどり着いたとき、ジャックは絶望的な選択を迫られることに…。