OVNI(s) suit, dans les années 70, le quotidien des membres de l'équipe du Groupe d'études des phénomènes aérospatiaux non identifiés, le Gepan, un service du Centre national d'études spatiales (CNES). Composé de Marcel, l'expert en OVNI à la vie amoureuse dissolue, Véra, l'ingénue tout droit venue de la planète Mars, Rémy, le jeune geek avant l'heure, et Didier, le Scully de la bande, l’équipe tente de trouver des explications scientifiques rationnelles aux différentes apparitions de soucoupes volantes qui sont rapportées par la population et les médias.