“גיבורים” מתארת עולם בו מספר מצומצם של אנשים, כתוצאה מאנומליה גנטית משותפת, מפתחים כוחות ויכולות על-אנושיות. אותם אנשים מתקראים “גיבורים” ברוב המקרים, ולעתים מסיבות עלילתיות “נבלים”. זאת על פי מסורת קומיקס אמריקאי קלאסי, המתבטאת בין השאר באפיון הדמויות, צילום הפרקים, וחיתוך קווי העלילה המקבילים. בכל עונה הסדרה מתמקדת במספר קווי עלילה מקבילים, כאשר כל פרק נע בין מרביתם ללא קשר ברור בהכרח. מרבית הגיבורים אינם יודעים על קיומם של האחרים, אם כי בהרבה פרקים קווי עלילה נפגשים לרגע, לכאורה באופן מקרי.