Tarihsel fantezi diyebileceğimiz fantezi dizisinde bir yandan Da Vinci'nin 25 yaşındayken hiç anlatılmamış hikayesini, geleceği "icat etme"sini anlatıyor, bir yandan da "fikirlerin ve inançların kontrol edildiği tarihi bir zamanda tek adamın, fikirleri özgür kılma mücadelesi" işleniyor.
Hikayede, "ona bir hediye olarak sunulmuş insanüstü zekası, dinin yalanlarını ortaya çıkarmak gibi sapkın bir inanca sahip olması, seçkinci bir toplumun düzenini bozmak isteyen isyancılardan oluşu, babasının meşru oğlu olmak için yanıp tutuşan bir piç çocuk olması" genç Da Vinci'ye kendi iç karanlığıyla boğuşurken işkence etmektedir.
Dizi, Da Vinci'nin pek çok icadını ve bunların dışında da askeri mühendis olarak Milan düküne, ondan sonra da Borgia'lara çalışması gibi gerçeklikleri içerir. Olaylar mistik "Yeryüzünün Evlatları" olarak adlandırılanları da içerir, bu rehberler Da Vinci'nin aklındaki saklı toprakları açığa çıkarmak için "Hafıza Çeşmesi"yle bağlantı kurarlar; mistik olaylar Noetik Teorisi, Akaşa kayıtları, Mímisbrunnr'da bulunan antik hikayeler, Eski İskandivav "Öğütçü, Bilge", Kabala'nın "32. yolu"[9], Kelt dini ve Upanişad ile ilişkilidir.
Dizinin sanatsal mitolojisi, Da Vinci'nin karakteri oluşturulurken "Yapraklar Kitabı"yla alakalı bir görev ve Mithras'ın Oğulları olarak bilinen gizemli kült üzerine inşa edilmiştir. Da Vinci'nin, Medici'ler için çalışan babasıyla olan vahşice antagonist ilişkisi karma karışıktır. Gizli toplulukların şaibeli savaşları, görevdeki bir casusla tehlikeli romantizm ve Floransa ile Milan'ın güç adına mücadele için yaptığı politik planlar; Ortaçağ arkaplanı, Da Vinci'nin hayallerini, fotoğrafik hafızasını ve düşünce süreçlerini görselleştirmek için kullanılan yüksek teknolojiyle birleştirilmiş bilimsel sürecler adım adım Slow-Motion ve rotoscoping planları ile eşleştirilmiş.
Milan Dükü (Hugh Bonneville) 1477 Paskalya'sından hemen önce suikast edilir. Leonardo da Vinci çalışan bir uçma makinesi ve kablolar olmadan uçan bir mekanik güvercin tasarlamıştır. Papa 4. Sixtus'un eşcinsel ilişkisi olduğu öğrenilir. Leonardo tank, otomatik yüklenen top ve uçak tasarımlarını satar.
Leonardo Medici ailesi için bir savaş makinesi tasarlamaya başlar ve ilk girişimi başarısız olur. Ancak Lorenzo ona tamir etmesi için bir hafta süre verir. Bu arada, Leonardo Yapraklar Kitabı'nı araştırmaya da devam etmektedir. Papa, Leonardo'yu soruşturmak ve yiğitliği hakkında daha fazla şey öğrenmek için yeğenini gönderir.
Riaro Da Vinci hakkında onu bilgilendirmek için Papa'yı ziyaret eder. Floransa'da bir manastırda başlayan delilik söz konusudur. Lorenzo bu sorunu çözmesi için kardeşini görevlendirir ama olaya da Vinci de dahil olur. Bu sırada şeytan musallat oldu düşüncesiyle Vatikan'dan kardinal gönderilir.
Papa 4. Sixtus Riaro'yu Floransa'yı teslim almak üzere görevlendirir fakat da Vinci nar meyvesinden esinlenerek şehri kurtarır. Da Vinci Medici ailesinin de Mithras'ın Oğulları kökeninden olduğunu öğrenir. Da Vinci tutuklanır ve başarı kutlaması yarıda kesilir.
Da Vinci insanların utanç duyduğu Oğlancılık suçundan sözde adil bir mahkemede yargılanmaktadır. Bu sırada şehre gelen tutucu Kastilya kral ve kraliçesi ile yapılması muhtemel bankacılık anlaşması yüzünden Lorenzo davaya müdahale edemez. Da Vinci bu sırada çocukluğundan bir kısım hatırlar ve Türk'ten beklenmedik bir ziyaret alır.
Da Vinci Yapraklar Kitabı'nı aramak için Transilvanya'ya yola çıkar. Buradan Habeşli lakaplı bir adamı Kont Drakula'nın elinden kurtarması gerekecektir. Lorenzo Floransa içerisinde müttefiklere ihtiyaç duyduğu için kardeşi Giuliano ile düşman aile Pazzi'lerin Camilla isimli kızının evlenmesini teklif eder. Lorenzo Urbino dükü ile papa 4. Sixtus'a karşı ittifak kurmaya çalışır.
Da Vinci ikinci anahtarı bulmak için bir sualtı takımı oluşturarak Vatikan'a girer. Urbino dükü ise papa tarafından Lorenzo ile yaptığı ittifaktan ayrılmaya zorlanır. Giuliano, Lorenzo'nun ona haber vermeden Pazziler ile yapılmasını planladığı evlilik yüzünden Lorenzo'ya kızgındır. Papa, da Vinci'nin bilgiye olan düşkünlüğünü bildiği için ona gizli arşivin kaşifi olmasını teklif eder. Da Vinci kaçarken Lucrezia'nın babasını bulur ve onunla konuşur. Lucrezia Siena'dan Floransa'ya gitmekte iken papalık askerleri Riaro'nun emriyle öldürmeye çalışır. Lucrezia'ya yetişen Giuliano, önce onu kurtarır sonra Lucrezia tarafından öldürülür. Da Vinci ise Riaro'nun boynunda ikinci anahtarı bulur.
The Pazzis prepare a murderous plot for Easter Sunday. The Turk tells Leonardo where to find the Book of Leaves. Lucrezia makes a confession as Leonardo attempts to save the Medicis.
Leonardo, Zoroaster, and Amerigo attempt to infiltrate Duke Alfonso's ship, but run into a few small problems which will require Da Vinci's keen mind. Meanwhile, Pope Sixtus, hearing of the failure of the Pazzi conspirators, takes delight in obtaining news that will change everything in his war to control Florence. A new player is introduced to Clarice and Lucrezia harbors news that could change everything.
Leonardo attempts to navigate the Atlantic without maps; Lucrezia is smuggled into the Vatican for an important meeting; Lorenzo's identity is discovered during his trip to Naples.
Leonardo makes an unexpected discovery in the New World. Lorenzo attempts to save Florence with the help of an old flame. Clarice struggles to retain control of the Medici Bank.
Entering the Vault of Heaven presents challenges for Leonardo and Riario; Lorenzo becomes a part of King Ferrante's bloody games; Lucrezia meets the Turk in Constantinople.
Leonardo returns to learn that Duke Federico has been ruling Florence with an iron fist; a sinful Riario seeks redemption; King Ferrante negotiates with Lorenzo.
Leonardo and friends have to help survivors escape the city. Vanessa must help the Signori decide the fate of Florence. Pope Sixtus continues to raise an army for his Crusade. Clarice continues her search for Carlo.
Carlo's attempt to program Leonardo into becoming "one" with the Labyrinth leads him to slip into an alternate reality that could prove life-threatening.
Riario fights his own inner demons. Leonardo is struggling with his conciousness - is he an enlightened inventor or just an inventor of weapons of mass destruction? Lucrezia has found out the inconvenient truth about her former ally.
A former nemesis returns to Florence and stands in opposition to Crusade efforts. Vanessa and Nico ponder their futures; Leo attempts to decipher the Turkish armor.
Leo and Sophia struggle to control the mysterious device they've built. Back in Florence, Riario awaits judgment while Lorenzo and Vanessa take their partnership to the next level.