Sanctuary segue o trabalho da Dra. Helen Magnus (Amanda Tapping) e sua missão de proteger criaturas cuja existências só foi imaginada, lendas, animais e pessoas normais com poderes extraordinários – o que a maioria das pessoas considerariam monstros. O Santuário funciona como um porto seguro para esses anormais. Magnus foi inicialmente ajudada em sua missão por seu relutante protegido Will Zimmerman (Robin Dunne); sua corajosa e, em aguns casos, descuidada filha Ashley (Emilie Ullerup); o lobisomem nerd e tagarela Henry Foss (Ryan Robbins), um especialista em computação e sistemas de segurança; e o carrancudo Neanderthal-assistente, interpretado por Christopher Heyerdahl (que não tem nome, mas é listado como Pé Grande nos créditos iniciais).
A história da Dra. Magnus é revelada gradualmente. Na juventude ele foi treinada por seu pai, um brilhante cientista do período vitoriano, a procurar, estudar e proteger os anormais. Helen era membro de um grupo de cientistas dados a experimentação conhecidos como “Os Cinco”, que incluía Nikola Tesla (Jonathon Young), Nigel Griffin, Dr. James Watson (Peter Wingfield), e o namorado de Magnus John Druitt (interpretado por Heyerdahl), que queriam descobrir os limites do mundo físico de maneiras não-convencionais.
