La serie tiene un estilo de escritura similar a los cómics estadounidenses, en los que varios arcos argumentales breves de unos pocos episodios van conformando una trama mayor. Los primeros cuatro episodios fueron denominados como «gente ordinaria descubriendo habilidades extraordinarias». Un hecho ocurrido al final del cuarto capítulo dio inicio al siguiente arco «Salva a la animadora, salva al mundo» (Save the cheerleader, save the world), con una clara referencia al personaje de Claire Bennet, animadora deportiva de una escuela secundaria de Texas, con habilidades de regeneración rápida, y la visión apocalíptica de Nueva York pintada por otro personaje, el artista Isaac Méndez.
A medida que el elenco descubre lentamente sus habilidades y la existencia de otros como ellos, sus caminos se van cruzando y comienzan a darse cuenta de que se necesitan para prevenir la catástrofe. La premisa es que los personajes tienen un rol importante en salvar a la humanidad.
Todo comienza cuando Peter Petrelli tiene visiones y sueños en los que vuela. Todo ello está relacionado con su hermano Nathan Petrelli. Al preguntarle Peter acerca de qué quieren decir esos sueños, le hace sentir que todo es fantasía y que él tiene cosas más importantes por las que preocuparse. Su preocupación principal es estar puntos arriba en las próximas elecciones para congresista.
Peter es un enfermero y cuida al padre desahuciado de Simone Deveaux, una chica encargada de una Galería de Arte que, durante los primeros capítulos, es novia de Isaac Mendez, un pintor que tiene la habilidad de plasmar el futuro en un lienzo. Éste siente que sólo puede entrar en el trance que le hace pintar tales sucesos futuros bajo los efectos de las drogas (cosa que después se demostrará innecesaria) y, al inicio, Simone piensa que, por estar drogado, Issac sólo asocia los sucesos con sus pinturas pero pronto cambiará de parecer.
Al mismo tiempo en Japón, un simple oficinista, Hiro Nakamura, descubre que puede romper la continuidad espacio-tiempo, teletransportándose hasta la ciudad de Nueva York en el futuro, justo antes de estallar una bomba nuclear que destruye la ciudad. Durante la primera temporada, la trama central de la serie se va centrando poco a poco en evitar que estalle dicha bomba en el corazón de la ciudad de Nueva York, hecho que a su vez fue predicho por Isaac Mendez en una de sus pinturas.
En la segunda temporada, los Heroes deben evitar la propagacion de un terrible virus que destruira al 93%de la poblacion humana.
Peter Petrelli: Enfermero de 26 años que absorbe los poderes de los demás cuando está cerca de ellos, pudiéndolos usar indefinidamente.
Nathan Petrelli: Hermano de Peter, senador electo que puede volar.
Niki Sanders: Una stripper de 33 años de Las Vegas, posee superfuerza, ademas cuenta con personalidades múltiples: una agresiva y letal llamada Jessica y la otra, poco conocida hasta el momento, Gina. Es la madre de Micah.
Hiro Nakamura: un oficinista japonés de 24 años amante de los cómics que, literalmente, hace que el tiempo se detenga, pueda teletransportarse y viajar por la continuidad espacio/tiempo.
D.L. Hawkins: Esposo de Nikki y padre de Micah, es un fugitivo que posee la habilidad de hacerse intangible, con lo cual puede traspasar objetos.
Matt Parkman: Un policía suspendido que oye los pensamientos de los demás, en la segunda temporada descubre que puede poner pensamientos en la mente de otros y puede hacer que cualquier individuo viva su peor pesadilla. Recientemente se ha incorporado al cuerpo y pasado las pruebas de detective.
Claire Bennet: Una animadora de 17 años que es capaz de regenerarse casi de inmediato de cualquier herida.
Micah Sanders: Un niño muy inteligente según su madre que tiene poderes tecno-empáticos, es decir, puede manipular el funcionamiento de sistemas electrónicos con la mente.
Molly Walker: Una niña que puede localizar a cualquier persona en el mundo sólo pensando en ellos.
Gabriel Gray ó Sylar: Un relojero con la habilidad de saber "cómo funcionan las cosas", permitiéndole robar las habilidades de las demás personas con poderes, abriéndoles la cabeza con el poder de la telequinesis, primera habilidad que robó. El apodo de "Sylar" surge de la marca de un reloj que Gabriel estaba reparando.
El Haitiano: Trabaja para Mr. Bennet. Su poder es borrar la memoria de la gente (él puede optar qué recuerdos borrar) y anular los poderes de los demás personajes.
Claude Rains: Antiguo trabajador de la compañía de Mr. Linderman, ayuda a Peter a controlar sus poderes. Fue compañero de Noah. Tiene la habilidad de la invisibilidad.
Ted Sprague: Un fugitivo de la justicia que puede generar radiación y energía.
Isaac Mendez: Un artista, pintor y dibujante de comics drogadicto con la habilidad de pintar imágenes del futuro.
Hanna Gitelman: Mujer cuya habilidad es la ciberpatía, comunicación cerebral con redes de comunicación y satélite, puede conectarse a internet y enviar correos electrónicos con la mente.
Eden McCain: Eden posee el poder de la persuasión, que manifiesta audiblemente cuando su voz llega a ser ronca, ruidosa y reverbera algo. Cuando ella habla utilizando su habilidad, puede obligar o persuadir a una persona a que obedezca sus ordenes.
Candice Wilmer: Personaje que trabaja para la compañia, tiene el poder de crear ilusiones, el cuerpo que ella presenta en la serie no es su verdadera forma, ayuda a Sylar a escapar de la Kirby Plaza.Finalmente es asesinada por Sylar.
West Rosen: personaje de la segunda temporada, tiene el poder de volar, esta enamorado de Claire.
Maya Herrera: personaje de la segunda temporada. En el episodio #52 de la novela gráfica se explica un poco acerca del poder de esta, se refieren a Maya como una persona con la capacidad de cargar una enfermedad mortal dentro de su organismo. Quería llegar a los Estados Unidos para buscar al padre de Mohinder Suresh para que la ayude con su problema junto a su hermano Alejandro.
Alejandro Herrera: Hermano mellizo de Maya, su poder de acuerdo al episodio #52 de Comic Heroes es poder controlar y evitar el uso de poderes de otros individuos con habilidades especiales. Fue asesinado por Sylar en el episodio 10 del Volumen 2.
Monica Dawson: Prima de Micah Sanders. Su poder es la Memoria Muscular Adaptativa, es decir que aprende a hacer todo lo que ve.
Elle Bishop: Hija de Bob, tiene 24 años y su poder es la electrokinesis (control de la electricidad) Personajes
Todavía no se conoce mucho acerca de estos personajes. Son la generación anterior de los Heroes de los que se relata la historia. Hasta el momento solo se conocen 9:
Angela Petrelli: Madre de Peter y de Nathan Petrelli, esconde más de un secreto y sabe más de lo que muchos piensan, posee poderes aunque aún no han sido revelados.
Arthur Petrelli: Padre de Peter y Nathan. Estuvo en la guerra de Vietnam y allí conoció a Linderman, con quien compratió una gran amistad. Sus poderes todavía son desconocidos.
Daniel Linderman: Alto empresario de Las Vegas. En la primer temporada, gran parte de los héroes tenían algún tipo de conexión con él. Su poder consistía en poder sanar a las personas. Finalmente, en el capítulo 01x23 muere a manos de D.L. Hawkins
Robert "Bob" Bishop: Líder de la compañía durante la segunda temporada, su poder reside en la capacidad de convertir materia en oro.
Maury Parkman: Padre de Matt Parkman. Al igual que su hijo, él puede leer los pensamientos, comunicarse a través de telepatía y entrar en los sueños de cualquier persona y convertirlos en su peor pesadilla.
Charles Deveaux: Personaje fallecido durante la primer temporada por causas aún desconocidas. Es el padre de Simone, la chica que se disputaban Isaac y Peter. Aparentemente su poder predecir el futuro a través de los sueños y puede vivir en ellos.
Kaito Nakamura: Padre de Hiro. Fue asesinado cuando recibió una parte de la foto donde aparecen los doce originales con su cara tachada por La Hélice. Sus poderes aún no se dieron a conocer.
Takezo Kensei / Adam Monroe: Inglés de 400 años que peleó en el Japón Antiguo bajo el nombre de Takezo Kensei. Su poder reside en su sangre, que tiene poderes curativos, tanto para él mismo como para las demás personas. Esto lo convierte en inmortal, por eso está vivo en la actualidad, bajo el nombre de Adam Monroe, el se encargo de unir a los 12 originales. Igualmente, su inclusión dentro de los 12 originales es discutida porque en la foto que aparece en el capítulo 02x04 Monroe no está en ella.
Victoria Pratt: "Es una bioingeniera que desarrolló el virus Shanti, fué atacada por Adam Monroe (Takezo Kensei) el cual quería liberar el virus fué asesinada por el mismo luego de 20 años"
Carlos Mendez:Un personaje completamente desconocido que, es probable, sea padre de Isaac Mendez Personajes
Noah Bennet: también conocido como HRG (Horn Rimmed Glases) o simplemente como Mr. Bennet, usa como camuflaje que es un vendedor de papel, pero en realidad forma parte de una organización liderada por Mr. Linderman, la cual rastrea a las personas con habilidades, para ayudarlas a controlar sus poderes y luego borrarles la memoria.
Luego en la segunda temporada se hace pasar por Butler como también lo hace Claire.
Ando Masahashi: Mejor amigo y compañero de trabajo de Hiro, se convierte en su inseparable acompañante en la aventura de salvar al mundo, es valiente a pesar de no tener poderes.
Simone Deveaux: Hija del millonario enfermo a quien Peter atendía. Estaba en pareja con el artista Isaac Mendez y luego se involucró con Peter. Muere de un accidente a causa de Isaac y Peter.
Mohinder Suresh: profesor de genética de la India, que viaja a Nueva York para investigar la muerte de su padre, Chandra. Su sangre es capaz de eliminar un virus que sólo afecta a gente con habilidades especiales. Personajes
