Nach mehreren kleineren TV-Rollen begannen 1987 dann die Dreharbeiten zur bekannten TV-Serie "Zurück in die Vergangenheit" (engl. "Quantum Leap"), mit der ihm der Durchbruch gelang. Die Serie zählt zu den grossen Sci-Fi-Klassikern. Bakula spielte darin die Hauptrolle, Dr. Sam Bakkett.
Bakula wurde für seine Rolle in "Zurück in die Vergangenheit" 1992 mit dem Golden Globe ausgezeichnet, und erhielt vier "Quality Television Awards" in der Kategorie "Best Actor in a TV Series" sowie eine Tony-Award- und zwei Emmy-Nominierungen.

Nach "Quantum Leap" war der Schauspieler unter anderem noch in "Murphy Brown", den Mini-Serien "Invaders" und "NetForce", in "Mr. & Mrs. Eine seiner letzten TV-Auftritte hatte Bakula in der Hauptrolle des CBS-Comedy-Pilotfilms "Late Boomers". Bakula hat drei Kinder (Chelsy, geboren 1985; Cody, adoptiert, geboren 1992; Wil, geboren 199?) und lebt auf einer Art Bauernhof in Los Angeles. Amüsant ist das folgende Ereignis, das sich während den ersten Tagen der Dreharbeiten zu "Enterprise" auf dem Set abspielte: Scott Bakula hatte Mitte Mai seinen ersten Aufritt an Bord der SS Enterprise, jedoch nicht als Captain Jonathan Archer. Wieder musste die Crew lachen. Bakula (ein verwöhntes Kind nachahmend) stand auf, stampfte mit dem Fuß und weinte: "Aber ich will Captain Kirk sein!" Abrupt verließ er das Set um kurz darauf in seinem Overall als Jonathan Archer zurückzukehren.

"Star Trek"-Executive-Producer Rick Berman, der die Serie zusammen mit Brannon Braga kreiert hat, zeigte sich mehr als zufrieden mit der Verpflichtung von Bakula.