Em 1985, quando a barreira entre os mundos foi quebrada, Walter Bishop não imaginava quão desastrosas poderiam ser as consequências de ter trazido Peter para este lado. Hoje, ao atravessarem para trazer Peter de volta, eles trouxeram algo mais do outro universo: Olivia. Pouco antes de Bell abrir a passagem, o Secretário de Defesa ordenou uma troca entre as Olivias. Enquanto a Olivia alternativa está em nosso mundo, infiltrada, para dar seguimento ao plano do Secretário, nossa Olivia está do lado de lá, sem controle sobre sua própria mente, perseguida pelo governo que, num demorado processo de transferência de memória, tenta convencê-la a acreditar que pertence àquele mundo. Eles não vão parar até conseguirem apagar o que ainda sobrou de sua memória e garantir que a transição esteja concluida.

Olívia e Walter atravessaram para o outro lado, pois descobriram que Peter seria o responsável pelo fim do nosso mundo. Depois de terem sido abordados pela divisão fronteiras no Central Park, ao tentarem se encontrar com Bell, Nick e Nancy não sobrevivem e Walter é gravemente ferido. Sem Lane e os outros, Olívia estaria sozinha para abrir o portal de volta; e seria preciso enfrentar ela mesma para encontrar Peter.  Walter ainda se pergunta porque teve suas lembranças retiradas no passado e foi parar no Santa Clara... Bell finalmente lhe dá as respostas. Trazer Peter de volta não colocaria um ponto final nos planos de "Walternativo". Ao voltar, eles não podiam imaginar que pudesse dar algo errado na travessia...

Do outro lado há uma outra Boston, em que desastres naturais e quarentenas são rotina. Há também uma outra divisão fronteiras sob o comando de Walter Bishop, secretário de defesa. Do nosso lado, ao descobrir que não pertencia a este mundo e que fora enganado por aquele que achava que era seu pai, Peter atravessa para o outro lado, determinado a nunca mais voltar. Ao receber de um observador a mensagem de que Peter lideraria a revolução que poria fim ao nosso mundo, Olívia e Walter, com a ajuda de Nick Lane, Nancy Lewis e James Heath, que também foram cobaias em Jacksonville no experimento de Bell e Walter, atravessam para o outro lado para trazê-lo de volta.  "Walternativo" não queria só seu filho de volta; para ele, um dos dois mundos teria que deixar de existir...

Ao descobrir a verdade sobre sua origem, Peter se revolta e vai embora sem deixar pistas. Em Noyo, Washington, sem saber ainda para onde vai, ele tenta passar despercebido, mas acaba se envolvendo no desaparecimento de uma garçonete, quando é apontado pela polícia local como sendo a última pessoa que teria estado com ela. Enquanto isso, Walter mostra certo descontrole, sem saber se Peter vai voltar, somado ao medo de voltar ao santa clara. Quando o corpo de Krista é encontrado sem um pedaço do crânio, cirurgicamente retirado, Peter remete o crime a Newton, e inicia uma busca particular por ele... mas não seria preciso procurar muito... Newton também está à sua procura... e não está sozinho...

Quando Walter atravessou para outro universo e trouxe um filho que não era dele, jamais podia imaginar qual seria a reação de Peter quando descobrisse a verdade. Peter não entendeu a atitude de Walter, que agora sente o peso de seu ato, ao saber que o filho pediu alta do hospital e foi embora.  Rachel precisou ir à Chicago e deixou Ella com Olívia. A agente tinha umas pistas importantes a seguir e pediu para Astrid cuidar da sobrinha por algumas horas.  Walter, sob o efeito da "Brown Betty", conta a Ella a história de uma detetive que precisa solucionar o caso do roubo de um coração. Embora não saiba se Peter um dia o perdoaria, essa história tinha que ter um final feliz...

O FBI recebe um alerta sobre uma mulher encontrada morta dentro de um carro. Ela tinha 3 perfurações no céu da boca. Não era preciso mais indícios para a divisão ter certeza de que soldados matemorfos estariam novamente em Boston. Sua chegada anuncia que algo grande está para acontecer e, com um embrião não desenvolvido em mãos, a divisão fronteiras precisará descobrir quais seus planos. Da última vez, Newton trouxe um prédio do outro lado. Hoje, com a sincronização dos universos, ele fará uma nova tentativa. mas o que trará desta vez? O tempo de Walter acabou... já era hora de Peter descobrir a verdade...

Um trem chega à estação de Boston com 12 passageiros subitamente mortos em um único vagão. Celulares, laptops e tudo o que funcionava à bateria, tiveram sua energia drenada. As câmeras de segurança registraram um suspeito: Alistair Peck. O professor de astrofísica, precisava de uma tremenda quantidade de energia para testar uma teoria. Enquanto a investigação vai evoluindo e a divisão vai, a cada dia, encontrando novas formas de chegar ao suspeito, Walter procura uma outra forma de contar a verdade ao filho. Walter e Alistair tinham algo em comum. Embora utilizando métodos diferentes, eles não aceitaram uma perda. Voltar ao passado para impedir a morte de um ente querido era um sonho possível para Peck, mas as consequencias seriam desastrosas se ele fosse até o fim...

Em Rhode Island, uma mulher aparentemente saudável morre ao contrair câncer. A grande questão é: se o câncer não é contagioso, como ela pode ter contraído a doença de uma hora para outra? Era necessário refazer seus passos, saber quem esteve com ela para determinar como pôde ter havido o "contagio". Walter tem uma teoria interessane. Através do contato físico, o suspeito troca seu câncer pela saúde das vítimas, atrasando a disseminação da doença em si mesmo.  Quando uma segunda vítima aparece, Olívia encontra uma ligação entre eles e os testes com as crianças em Jacksonville. Agora, além de Nick Lane e Nancy Lewis, a divisão tem em sua mira mais uma das crianças que foram cobaias nos testes de Walter e Bell. Alguém está tentando ativá-las para algum propósito maior...

Olívia consegue despertar sua habilidade de enxergar o que pertence a cada mundo. Ao olhar para Peter, sua percepção aguçada lhe revela um segredo: Peter não é deste mundo. Walter pede sigilo, mas decide contar a verdade a ela. E, para começar a entender isso tudo, voltaremos ao ano de 1985. O garoto Peter Bishop, de 7 anos, tinha um doença genética até então incurável. Seu destino era a morte. Ao inventar uma janela por onde era possível observar o que acontecia no universo alternativo, Walter esperava que, da mesma forma que havia uma tecnologia mais avançada do outro lado, poderia haver uma cura. Então ele observou dia e noite, mas era tarde, pelo menos para o Peter deste lado. Enquanto isso, no outro universo, ainda havia um Peter fadado a ter o mesmo destino: morrer por causa da doença. Aquele não era seu filho, mas Walter não Poderia deixá-lo morrer. Ele tinha a cura em suas mãos e precisava atravessar o portal. Sem opção, teve que trazê-lo para este mundo para curá-lo, mesmo que isso significasse quebrar as barreiras e o equilíbrio entre os dois mundos...

A grande tormenta prevista por Bell, em que o portal que separa os dois universos é aberto, parece dar sinais de sua chegada em Manhatan, quando pequenos tremores de terra começam a se intensificar, causando um evento incomum em um prédio. A divisão viaja até Nova York para investigar. Lá desobrem que os dois mundos se encontraram e, como dois objetos não podem ocupar o mesmo lugar ao mesmo tempo, o prédio e os corpos dentro dele se uniram, resultando num fenômeno bizarro. Newton tentou abrir um portal e não vai parar por aí. Como consequência de um prédio ter vindo para cá, obrigatoriamente um outro nas mesmas proporções sairia deste mundo em breve, levando tudo o que estivesse dentro dele. Identificá-lo seria quase impossível em meio a milhares de prédios existentes na cidade. Então Walter revela que nos experimentos que ele e Bell fizeram há 26 anos, Olívia foi a primeira a conseguir distinguir as coisas pertencentes a cada mundo e poderia localizar o prédio alvo. Assim, eles voltam à Jacksonville para instigar a agente a reativar tal habilidade. O futuro de Manhatan agora depende de Olívia, que não esconde sua indignação com o que Walter e Bell já foram capazes de fazer. Mas consegue se surpreender ainda mais ao descobrir a verdade sobre Peter.

Durante um casamento, a alegria dá lugar ao luto quando todos os membros da família do noivo morrem estranhamente num surto de asfixia. A matriarca da família, sobrevivente do holocausto, foi a primeira a entrar em óbito. Pouco depois, o mesmo acontece numa lanchonete. Todas as vítimas tinham em comum a cor dos olhos. Com essas características, Walter deduz que o que aconteceu em ambos os casos foi um experimento científico para testar uma arma química capaz de matar pessoas com características específicas e que poderia ter relação com o nazismo. Com a ameaça de mais ataques e a descoberta de ligações familiares dos Bishop com o caso, a divisão terá de impedir que mais inocentes morram em nome da ciência.

Um homem entra num prédio comercial em Boston para uma reunião e, após ter uma hemorragia nasal, seus vasos sanguineos se rompem, culminando numa morte incomum. Após chegarem ao local para investigar o caso, Olívia e Peter descobrem que o sangue do holandês continha um vírus letal, que se espalha pelo ar. Aos poucos, mesmo os funcionários que não tiveram contato com a vítima, passam a apresentar sintomas da doença e causam preocupação ao tentarem deixar o prédio. Mesmo com Olívia, Peter e outros agentes no prédio, a quarentena é decretada e, do lado de fora, Walter e Astrid buscam uma cura, enquanto Broyles tenta atrasar os planos do centro de controle de doenças de erradicar o vírus, matando todos os que estiverem infectados...

Um policial em serviço relata ter encontrado um garoto aparentemente normal nos limites da cidade de Edina, tentando fugir de casa. Após enviar um alerta ao FBI, a delegacia é atacada por humanos desfigurados. Walter, Peter e Olívia viajam até a pequena cidade para investigar e encontram relatos datados de pelo menos 30 anos atrás, que já mencionavam tais aberrações. Conhecida por ter uma base militar construída em suas mediações, Edina já serviu como cobaia em testes científicos. Um zumbido que jamais cessa, pode ser a chave do mistério. O que quer que sejam, essas pessoas conseguiram se esconder por muito tempo e farão qualquer coisa para que seu segredo seja mantido.

Após descobrirem qual empresa de criogenia mantinha a cabeça congelada de seu líder, os soldados metamorfos conseguiram dar mais um passo em seu plano. Num hospital psiquiátrico, Joseph Slater, que era esquizofrênico há 14 anos, é submetido a um procedimento cirúrgico um tanto incomum. As câmeras de segurança registraram dois homens deixando o hospital às pressas. Ele deixaram Slater com o cérebro exposto, mas sem nenhum sinal de loucura aparente. Ele estava curado! Olívia reconhece um dos homens. Aquele rosto estava na relação de cabeças roubadas. Ou seja, Newton era o homem com a marca que tentaria abrir uma passagem do nosso universo para o outro lado. Mas o que seus planos teriam a ver com invadir um sanatório e fazer uma cirurgia cerebral em um esquizofrênico? E Joseph não tinha sido o único caso! Um pequeno detalhe faz Peter descobrir que os pacientes mentais serviram apenas para guardar as lembranças de alguém. Agora Newton precisa recuperar essas lembranças, pois o dono delas é o único que sabe como abrir o portal entre os mundos.

Um navio mercante chinês encalha e pega fogo durante uma tentativa de entrada ilegal no país. Vários passageiros morreram tentando alcançar a margem graças à correnteza forte e à água gelada. Pelo menos 27 corpos foram encontrados. E o que era para ser uma óbvia morte por hipotermia, passa a ser mais um caso da divisão fronteiras, quando um estranho ser é encontrado em seus estômagos. Uma sobrevivente é retirada da água e revela que todos os passageiros, exceto ela, haviam tomado um suposto remédio para enjoo. Ao que tudo indica, uma gangue chinesa, conhecida pelo tráfico de drogas, está expandindo seus negócios ao usar pessoas para o desenvolvimento e transporte do parasita. Enquanto isso, Walter quer provar a Peter que pode ser independente. Mas será mesmo que ele está pronto para seguir sozinho? Existe um outro navio a caminho e talvez os passageiros também estejam infectados. A Divisão Fronteiras, junto com o FBI, tem pouco tempo até que ele atraque. Antes, precisam determinar para que serve o parasita e quem está interessado nele.

Fugindo dos padrões, o observador reaparece se envolvendo num tumulto, ao sequestrar uma jovem na rua.
Os vídeos de segurança mostram que não se trata do mesmo homem que a divisão vinha investigando em outros eventos. Haveria mais de um observador? A ficha da vítima, Christine Hollis, não revela nada incomum que possa ser considerado como um motivo. Ela sobreviveu a um terremoto ocorrido em 1989, quando uma ponte despencou em São Francisco, matando seus pais, e agora estava de partida para a Itália. Pelo que se sabe, um observador apenas olha, ele não se envolve. Mas este em especial tem grande interesse em proteger Christine de algo ou de alguém... Cientistas da Massive Dynamic estudam as aparições do observador e encontram pistas de que há pelo menos uma para cada momento histórico, tecnológico ou científico significativo, ocorrido em toda a história da humanidade. Nos últimos 3 meses, houve 26 aparições. Porque agora? O que estaria para acontecer? O que torna Christine tão importante? É o que a divisão fronteiras precisa descobrir antes que seja tarde...

Mais uma vez a Massive Dynamic se vê envolvida num caso do FBI quando Tyler Carson, o filho de um importante cientista  de uma de suas divisões, é sequestrado. De cara, é perceptível que não se trata de um sequestro comum. Todos os policiais que fecharam o cerco aos sequestradores tiveram mortes estranhas e involuntárias. Tudo começa a fazer menos sentido ainda quando os sequestradores, com seu suposto poder de controle mental, levam o caso ao extremo ao fazer de marionetes qualquer um que cruze seu caminho. O que intriga o FBI é o propósito do sequestro. Então uma armadilha é preparada e descobrirão que o motivo dos dois homens levarem Tyler é mais forte do que eles mesmos.

Uma sombra misteriosa faz um homem, inexplicavelmente, virar pó. Tal fenômeno soa familiar para Broyles, que leva ao conhecimento da equipe um caso não solucionado, ocorrido há 4 anos, em Washington, onde pelo menos 5 vítimas morreram sob as mesmas circunstâncias. O único elo entre elas era que haviam visitado o mesmo hospital. Em Boston, a situação não parece diferente quando alguns pacientes também começam a virar pó, no mesmo momento em que um enfermeiro desaparece. No caso de Washington, Broyles foi o único a ter contato com o suspeito, que mencionava a fórmula de um composto orgânico dizendo que decifrá-la seria a chave para acabar com aquele mal. Este mesmo homem teria roubado uma tecnologia pertencente à federação russa e agora faz parte de uma investigação internacional. Contrariando as ordens expressas de entregar o caso, Broyles e a divisão fronteiras correrão contra o tempo para descobrir que o que foi roubado do governo russo poderia ser uma arma letal que, se não controlada, traria estragos de proporções incalculáveis; e se darão conta de que certas coisas ainda estão fora de seu alcance e entendimento.

Em Seattle, um homem mata seu chefe durante um surto de alucinações. Ao FBI ele alega ter visto na vítima a figura de um demônio. Após sua morte incomum no hospital, a autópsia revela que há um biochip implantado cirurgicamente em sua cabeça. Quando uma mulher provoca um acidente de trânsito e morre nas mesmas condições, é encontrada uma ligação. Os dois eram pacientes do renomado Dr. Naiak e faziam parte de um estudo clínico para a cura de distúrbios do sono. Havia algo de errado com o chip, e mais de 80 pessoas estariam cidade afora fadados a terem o mesmo destino que eles. Encontrá-las para a retirada do chip não seria um problema se os dados da pesquisa e os arquivos dos pacientes não tivessem sido roubados, dificultando a ação. Com cerca de 26 pacientes identificados, o FBI tinha pelo menos mais 50 para se preocupar. mas, ao passo que mais ataques homicidas vão acontecendo, é descoberto que somente alguém muito próximo ao doutor teria fácil acesso aos dados que comprometeriam a pesquisa. Com a ajuda de Sam Weiss, Olívia finalmente tem a mensagem que precisa para seguir em frente.

Mais uma empresa de criogenia foi saqueada. Com essa, já são 3 num período de 1 semana. O alvo: cabeças congeladas, o que levanta inúmeras perguntas. Os roubos provavelmente estariam relacionados. Uma particularidade é que dessa vez um dos ladrões ficou para trás. Detalhe: ao invés de sangue, ele tinha um grande percentual de mercúrio em seu organismo. Ele era um metamorfo. Por falar em metamorfo, Walter descobre que aquele que tentou matar Plívia no hospital ainda está vivo e pode estar na pele de qualquer pessoa. Para encontrá-lo, ele tem uma idéia envolvendo uma de suas cobaias do passado. A Massive Dynamic trabalha com a possibilidade de que o metamorfo ainda esteja preso no corpo de sua última vítima e usa sua tecnologia para identificá-lo. Enquanto isso, Olívia faz uma viagem à outra realidade onde tem mais um encontro com William Bell, que a alerta sobre a guerra interdimensional que está por vir. Os metamorfos estão à procura de seu líder. Olívia precisa encontrá-lo primeiro para impedir a abertura do portal entre os mundos. Ela tem pouco tempo, não sabe em quem realmente pode confiar, e falhar não é uma boa opção.

Peter, Walter, Olivia e Broyles receberam uma estranha ocorrência da Filadélfia, no qual uma bomba explodiu dentro de uma estação de trem, mas não deixou vestígios de qualquer engenho explosivo. O conjunto desconcertante e inexplicável de circunstâncias fez Walter retorna para o laboratório para examinar de perto os restos humanos, onde ele descobre uma fonte de energia pouco provável que resultou na explosão. Com a ameaça de bombas explosivas e links para um projeto classificado militar, a intensa investigação leva Olivia e Peter para o Iraque.

Em Lansdale, na Pensilvânia, o desaparecimento súbito de 6 moradores em menos de 2 meses preocupa as autoridades locais. Enquanto isso, em Nova York, Olívia recebe alta do hospital e Walter procura explicações científicas para explicar como a agente teria viajado para um universo paralelo. Peter, Walter e Olívia vão até Lansdale para investigar os desaparecimentos e coletar pistas, mas terão um pouco de trabalho para explicar o interesse do FBI no caso. Analisando os arquivos cedidos pelo xerife de Lansdale, Olívia descobre que André Hughes, um médico local, visitou os parentes das vítimas após os desaparecimentos. Hughes perdera a esposa e o filho no parto há 17 anos atrás e agora demonstra estar escondendo algo, ainda mais por se negar a cooperar com as investigações. Por isso a exumação dos corpos é pedida. Nina Sharp indica Sam Weiss para Olívia como a pessoa que a ajudaria a superar tudo o que tem passado, mas ela precisaria estar pronta para conhecê-lo. Os corpos são exumados e, quando mais dúvidas surgem, é tarde demais para se contar com Hughes. Olívia tem um palpite e, junto com Peter, se arriscará para desvendar o mistério que há por trás da história de Hughes e sua família.

Durante sua ida a Nova York para se encontrar com Nina Sharp, de alguma forma Olívia ultrapassou a barreira da realidade que conhecemos e teve seu primeiro contato com William Bell num universo paralelo. Enquanto isso, o FBI se depara com o veículo de Olívia envolvido num acidente de carro. O mais impressionante é que não há indícios de que a agente Dunhan estivesse no carro na hora da batida... até reaparecer estranhamente durante a perícia policial, mas sem apresentar qualquer função cerebral. A eficácia da divisão fronteira vem sendo questionada e corre o risco de ser fechada, no mesmo momento em que Olívia talvez nunca mais pudesse fazer parte dela. Através de experimentos antigos, Walter sugere que soldados metamorfos podem estar entre nós. Eles tentavam impedir o encontro entre Olívia e Bell. Encontro este que aconteceu, mas a agente não se lembra. Por isso, os metamorfos, que tem o poder de roubar a aparência de qualquer um, ainda tem uma missão a cumprir: eliminar Olívia Dunhan.

Depois que um adolescente tem morte cerebral, sua mãe a leva para o hospital, mas quando os médicos operam rapidamente para remover seus órgãos, a menina morta acorda gritando escandalosamente um código alfanumérico. Igualmente perplexa como sua ressurreição, ela agora é capaz de falar russo e possui informações importantes que apenas um soldado de alta patente saberia. Walter limpa alguns vídeos velhos do laboratório e supõe o inimaginável, o envio de Olivia e Peter para investigar o caso desconcertante.

A presença do observador anunciava que algo estava para acontecer: Nina Sharp foi baleada e, naquela mesma noite, Walter desapareceu. Este era apenas o começo... após o atentado, Nina recorre à agente Dunhan e revela que Jones trabalhava para William Bell na Massive Dynamic e que todas essas suas manifestações não passavam de uma forma de ser reconhecido. A fuga pelo teletransporte lhe trouxe graves consequencias, mas não o impediriam de alcançar seu propósito maior. Jones roubou uma célula de energia muito potente que foi colocada no braço de Nina e agora detém poderes incalculáveis. Walter está de volta à casa de veraneio. Ele precisa achar algo que ainda não sabe o que é e Peter vai a seu encontro. Enquanto isso, fatos inexplicáveis continuam acontecendo com a volta de Jones. O paradeiro de Bell é descrito como uma realidade alternativa. Jones pretende abrir um portal entre os mundos, levando o progresso científico ao auge, tudo isso para chegar até William Bell, onde quer que estivesse. Walter ainda esconde muitas verdades e talvez a mais intrigante delas refira-se a Peter. Olívia vai em busca de suas respostas, mas com tantos acontecimentos inimagináveis, fica cada vez mais difícil distinguir o que é real... e ela descobrirá que as explicações não estariam neste mundo...

Com inúmeros ataques atribuídos ao ZFT nos últimos meses, o FBI alerta seus agentes para se prepararem para uma guerra iminente. Contra o que, ainda não se sabe. Enquanto isso atos bizarros e cada vez menos previsíveis continuam acontecendo com maior frequencia. Desta vez uma mulher passa mal e acaba explodindo causando uma inexplicável combustão humana instantânea. o FBI tem um nome: William Bell, presidente e fundador da Massive Dynamic foi acusado de ser o financiador do ZFT. Agora cabe ao FBI e à divisão fronteiras encontrar provas concretas. Mas Sanford Harris pressiona a divisão para que desistam de investigá-lo. A vítima da combustão foi identificada. Sem vida social, roupas limitadas ao preto e cinza, além de ter uma estranha habilidade, Susan Pratt talvez possa ser mais uma recruta do ZFT, assim como Nick Lane. Olívia tem visões como se fossem de um universo paralelo e está cada vez mais convencida de que são alguns dos efeitos que o cortexiphan lhe proporcionaram ao ser usada em testes quando criança. Ela descobre que não estava totalmente errada sobre Sanford Harris e suas intenções também estavam certas ao interferir no trabalho da divisão. Em busca de respostas, Olívia pressiona Walter. O observador tem aparecido muito nas últimas 24 horas e isso não é um bom sinal... ainda mais para Nina Sharp, que sofre um atentado.

Uma série de homicídios deixa as autoridades de Boston perplexas. Os bairros que já não eram tão seguros estão sendo ameaçados por bizarros assassinatos. Outros ataques continuam acontecendo e uma das autópsias revela que o assassino é portador de um tipo já erradicado de sífilis. Várias amostras dessa bactéria vem sendo encomendadas por uma importante farmacêutica. Além disso, ela também tem comprado outros compostos usados em armas biológicas. Esta poderia ser mais uma das ações do ZFT e, tendo a farmacêutica como única pista, o FBI vai investigar. O Dr. Nicholas Boone foi obrigado pelo ZFT a conduzir esses experimentos. Ele não queria mais fazer parte da célula terrorista, mas sair do ZFT não seria fácil para Boone, pelo menos não sem consequências. Agora o Dr. Boone precisa correr contra o tempo para criar um antídoto para desfazer um mal e por isso trabalha com o Dr. Bishop nesta pesquisa. Enquanto isso mais pessoas estão sendo vítimas deste "experimento" que precisa se alimentar de fluído espinhal para sobreviver. Desenvolvendo a cura, seria possível descobrir tudo o que Boone sabia sobre o ZFT e seus planos. Assim, surge um nome conhecido como sendo quem financia o ZFT.

Em Boston, Olívia fica intrigada com um pesadelo que teve na noite anterior. Ao ver a notícia de um suicídio na estação central de Nova York, em que uma mulher, aparentemente, se atirou nos trilhos do metrô, como em seu sonho, a agente fica convencida de que não foi suicídio; de alguma forma aquela mulher foi obrigada a pular, e Olívia se responsabiliza pelo crime. Este "sonho" desencadearia outros eventos dos quais Olívia preferiria não participar. Alguém, de algum modo, está matando pessoas e obrigando Olívia a vê-los em sonho. Nick Lane era um paciente especial do hospital São Judas. Ele foi submetido há mais de 20 anos atrás a uma série de experimentos ultrasecretos, que logo remeteriam a equipe ao ZFT. Ele foi uma das crianças em que a droga experimental contexiphan foi testada. Hoje Nick tem o poder de transmitir suas emoções para as outras pessoas que, consequentemente, acabam se suicidando ou  cometendo algum crime graças a seu estado emocional. A possibilidade de Olívia ter sido mais uma das crianças tratadas com a droga aumenta a cada minuto e a certeza de que o manifesto ZFT e os testes com a droga cortexiphan estarem diretamente ligados à infância de Olívia, também.

Integrantes de uma organização defensora dos direitos dos animais invadem um laboratório para resgatar animais usados como cobaias em testes. Sem saber, acabam liberando uma criatura estanha e mortal. Esta criatura anormal foi criada a partir dos genes de múltiplas espécies. Logo, para detê-la, seria necessário descobrir a combinação de animais que a formavam e, para isso, Olívia teria de ir a fundo ao investigar as ações ilegais em um importante laboratório da região. Ao atacar, a criatura deixa embriões em suas vítimas que se espalharão por todo o organismo até o momento de nascerem. Charlie pode estar em perigo pois teve um encontro com a criatura e acabou sendo fecundado... ele carrega consigo a prole da criatura que em poucas horas crescerá e o levará a morte. Agora que tem idéia de como a criatura se locomove, Walter, peter e olívia se arriscarão nos sistemas de esgoto de Boston para conseguir uma amostra do sangue da criatura e, assim, criar um antídoto para salvar Charlie.

Um prédio prestes a ser demolido abrigava em seu subsolo uma criança. Aqueles túneis haviam sido fechados há décadas, o que leva o FBI a se perguntar como o garoto teria ido parar lá. Como ele teria sobrevivido completamente isolado do contato humano e mesmo assim não apresentar nenhum dano físico, levando em conta como foi encontrado? Ao mesmo tempo, um antigo caso não solucionado do FBI teve de ser reaberto. "O artista" voltou e a maneira cruel com que expõe seus crimes para o público ainda surpreende as autoridades locais. Quando o garoto concede, inexplicavelmente, pistas do paradeiro das vítimas do artista, ele passa a ser peça importante nesta investigação. O artista continua atrás de mais vítimas e, com vagas informações sobre os crimes, o FBI consegue chegar muito perto, mas seria necessário mais do que a sensibilidade do estranho garoto... a habilidade da divisão fronteiras seria primordial para chegar até o assassino e impedir que mais crimes aconteçam. Enquanto isso, alguém não deixa de observar...

Na Alemanha, o Sr. Jones, que aguardava julgamento, fugiu inexplicavelmente de um presídio de segurança máxima e apareceu, como que num passe de mágica, em algum lugar de boston. A notícia deixa as autoridades alemãs confusas e chega com espanto à divisão fronteiras. Tudo indica que Jones teria usado com sucesso a máquina de eletransporte criada pelo Dr. Bishop. Desde que Jones voltou, coisas estranhas começaram a acontecer. Uma toxina letal, rapidamente absorvida pela pele age fechando todos os orifícios da vítima até que fique completamente sem ar, surge como uma nova ameaça. Olivia questiona Loeb sobre o paradeiro de Jones. Ele se recusa a prestar qualquer ajuda e ainda deixa a agente mais intrigada sobre as ações do ZFT. Afinal, o que o ZFT representa? Usando um de seus contatos, Peter consegue o manuscrito anônimo do ZFT e descobre um elaborado manifesto de declaração de guerra através da destruição com tecnologia avançada. Enquanto isso, Jones surpreende mais uma vez e propõe um teste para a agente Dunhan. Ele deixa claro que os primeiros ataques com a toxina foram só o começo... o pior ainda estava por vir e somente olívia seria capaz de impedir. Mas afinal, qual o interesse de Jones em Olivia? Porque o destino de vários inocentes se resume em Olivia passar ou não no teste? Jones faz revelações e, pouco a pouco, as perguntas começam a ser respondidas.

A bordo do voo 718 e sendo a possível causa de outro desastre aéreo, estava uma criatura. Seguindo sua "intuição", Olívia reconhece o banqueiro Marshall Bowman pela lista de passageiros. Logo, pelo que sobrou da criatura, era possível identificar que tratava-se da mesma pessoa. Bowman fora infectado com algum tipo de vírus que alteraria seu dna e culminaria na transformação. As lembranças sugerem que John Scott trabalhava junto com Bowman e com Daniel Hicks, que agora é o foco da investigação. O nome Conrad é citado como sendo o centro de uma célula bioterrorista especializada no desenvolvimento de armas químicas, a qual John, bowman e hicks estavam tentando desmanchar. Uma grande venda do vírus que causa a transformação irá ocorrer em algum lugar de Chicago. Mesmo correndo o risco de se transformar a qualquer momento, Daniel Hicks ajudará Olívia e Peter que trabalharão disfarçados numa operação para impedir que os planos de Conrad se concretizem.

A morte incomum de Gregory Wiles é investigada pela divisão fronteiras. Greg estava na frente do computador quando foi encontrado morto. Sua massa cerebral havia sido liquidificada. Um segundo caso acontece nas mesmas condições e logo descobrem que as vítimas haviam feito o download de um mesmo programa de computador. Logo, não poderia ser coincidência. Em meio às investigações, Olívia não esperava que mesmo longe de descobrir a verdade, o responsável pudesse ter chegado tão longe e que tentaria fazer sua terceira vítima bem perto dali. Quando finalmente há uma ligação, mesmo que superficial, entre as vítimas, o culpado é identificado. Desta vez terão de lidar contra um sujeito que faz mal às pessoas que o prejudicaram, atráves de um programa de computador criado para matar pessoas. Depois de tanto relutar, Peter decide deixar Walter resolver sozinho algumas questões de seu passado.

O sequestro da agente Dunhan é cercado de mistério. Após um procedimento cirúrgico inexplicável e uma fuga alucinante, Olívia é supreeendida ao ser capturada pelo FBI. O agente Sanford Harris é mandado pela corregedoria para inspecionar a divisão fronteiras. Ele havia sido acusado por agressão sexual e Olívia foi a responsável por sua condenação. Agora sua autoridade não pode ser contestada, mas as ações da divisão sim. Sem ter como provar e longe de descobrir o motivo, Olívia está proibida de investigar o próprio sequestro, além de ter o agente Harris em seu encalço. Um evento na Universidade de Boston causa a morte do professor Kimber, um imunologista que faleceu após uma estranha criatura sair de sua boca.  Ele havia sido convidado secretamente pelo centro de controle de doenças para supervisionar estudos para o combate de possíveis epidemias. Mas não foi o único. Agora outro imunologista, o Dr. Russell Simon, também corre perigo. Uma mera lembrança do sequestro deixa Olívia cada vez mais perto de descobrir quem é o agente duplo no FBI. Agora que sabe quem é, sua missão é provar. Com o culpado em mãos Olívia se questiona se fez a coisa certa já que a confissão a deixa intrigada.

Quando o que poderia ser a tentativa mais perfeita de roubo a banco, deixa para trás um de seus comparsas, inicia-se a investigação a uma série de roubos a banco sem qualquer sinal de arrombamento. Caixas-cofre foram espalhadas em alguns bancos, cada qual portando um segredo. Olívia reconhece o homem preso na parede, Raul Luggo, mas se dá conta de que alguns fatos que acredita já ter vivido não passam das lembranças de John Scott se confundindo com as suas. Enquanto isso, na Alemanha, prestes a ser julgado e à beira da prisão perpétua, David Robert Jones faz planos... Um pequeno detalhe na sequência numérica das caixas-cofre faz com que Walter se lembre de quem elas são, mas o que as caixas estariam protegendo ainda é um mistério. Relembrando o passado de Peter, Walter acaba revelando o que tentava esconder nas caixas-cofre... Uma espécie de máquina do tempo.  Mas por que Jones teria interesse na tal máquina? Ele viola as leis da física, ignorando o que entendemos como realidade, quando se teletransporta da Alemanha até Little Hill em poucos segundos. Enquanto isso, seu pessoal vai atrás do último "item" da lista!

Mark Young, um importante executivo da Massive Dynamic, saltou para a morte num suicídio sob circuntâncias estranhas. A figura de John Scott se faz cada vez mais presente para Olívia, principalmente suas lembranças. De certa forma, ele parece estar tentando ajudá-la. Com as pistas encontras por Olívia, Walter tem uma teoria para explicar a morte de Mark. Ele deduz que Mark foi vítima de uma forma inteligente de assassinato causado por um potente alucinógeno. Sem pistas sobre o responsável e longe da verdade, Olívia decide entrar novamente no tanque para acessar as lembranças de John, pois acredita que ele poderia ter informações sobre este caso. Nas lembranças, Olívia tem a chance de encontrar Scott, mas algo fora do comum acontece. Tendo acesso aos projetos de Mark, Olívia consegue chegar até um dos homens que havia visto nas lembranças de John. Com o suspeito em mãos, Olívia se dá conta de que todas as investigações sempre a levam à Massive Dynamic, mas pelo protocolo é impedida de investigar mais a fundo. Com cada vez mais perguntas e respostas inconclusivas, Olívia só tem uma saída: voltar ao tanque e acessar as lembranças de John novamente, mas os riscos fazem Walter adiar o procedimento.  No entanto, John continua tentando se comunicar, deixando olívia cada vez mais intrigada.

Num dia chuvoso, um homem para na estrada para ajudar uma mulher com problemas no carro. Ao verificar o motor, uma sequência de luzes o deixa em transe e poucos segundos depois ele se vê sozinho no meio da estrada... a mulher havia sumido e levado seu filho. O FBI descobre que a mesma mulher está envolvida em mais 3 casos que remontam há pelo menos 10 anos. Todos os abduzidos, inclusive o garoto Ben Stockton, tinham desenvolvido talento para alguma arte ou eram peritos em algum campo científico e talvez este fosse o motivo da abdução. Uma das vítimas ainda está sob alcance. Dashiell Kim era um astrofísico que desapareceu e, depois de ser acometido por um surto psicótico, foi internado em uma clínica psiquiátrica. Dr. Bishop terá de voltar à clínica Santa Clara onde deverá lutar contra fantasmas do passado. Só assim será possível obter respostas, juntar as peças e terminar a equação.

Após uma operação mal sucedida do FBI, o agente Mitchell Loeb é estranhamente acometido por um parasita. Para removê-lo seria necessário desvendar um código em seu DNA. As pistas levam Olívia até o Sr. Jones, o único que saberia como remover o parasita. Então ela parte para a Alemanha para falar com o prisioneiro.  Enquanto isso, é cada vez mais evidente que o FBI está lidando com outro tipo de terrorista. Suas ações vão além de traficar drogas ou armas. Na Alemanha, a condição que Jones impõe para prestar qualquer informação é falar com Joseph Smith, mas ele estava morto. Essa era a única chance de Loeb sobreviver... Mas Dr. Bishop pode dar um jeito nisso. O encontro com o Sr. Jones traz a Olívia vários questionamentos que a fazem pensar. A possibilidade de uma organização relacionada ao padrão ter implantado um agente espião no FBI se faz cada vez mais provável e ele pode estar mais perto do que se imagina.

Emily Kramer estava desaparecida. Ela foi encontrada numa lanchonete onde todos os clientes morreram em condições incumuns. Todos foram expostos a altos níveis de radiação e Emily era a fonte. Ela era portadora de ninfoma de belini, uma doença fatal e incurável. Ao analisar o corpo, Dr. Bishop verifica que Emily apresentava sinais de cura da doença. Mas como isso seria possível? O caso de Emily foi só o começo. Clair Williams sofre da mesma doença e desapareceu há poucos dias. As duas participavam de pesquisas numa clínica para amenizar as ações da doença. Mas na verdade faziam parte de algo muito maior. Neste caso, Clair era a candidata perfeita para se transformar numa arma. Sem ter pistas de como chegar até onde Clair estava sendo mantida como refém, Peter faz um acordo com Nina Sharp em troca de informações sobre a Intrepus para pôr fim a mais um experimento relacionado ao padrão onde se torna cada vez mais frequente seres humanos sendo usados como cobaias.

Uma forte sobrecarga de energia atingiu um edifício e, como consequência, um elevador despencou do 26º andar. Foram contadas 8 vítimas fatais, mas ao analisar o local foi constatado que antes do acidente o peso do elevador era maior, levando o FBI a supor que havia mais alguém no local. O sobrevivente e também responsável pelas mortes é Joseph, que aderiu a um programa experimental do exército e agora ele possui habilidades das quais preferia não ter desenvolvido. Joseph é capaz de afetar ou controlar aparelhos elétricos e está longe de ter sua vida de volta, pois não se sabe como fazê-lo parar.

Uma nova ameaça é marcada por uma explosão em um canteiro de obras quando um guindaste desaba. No subsolo, um estranho cilindro metálico é encontrado. As investigações remetem a um outro evento ocorrido em 1987, onde este mesmo cilindro foi responsável por uma explosão de grandes proporções em uma base naval. Não se sabe ao certo para qual finalidade ele foi construído nem do que é capaz, mas há pessoas interessadas em recuperá-lo a qualquer preço. Além do cilindro, a presença de um estranho homem intriga o FBI. Ele é chamado de "O Observador" e tem estado presente em todos os casos relacionados ao padrão. Você nem sempre o verá, mas ele sempre estará lá... apenas observando. Ainda há muitas perguntas, mas as respostas são cada vez menos conclusivas.

Um possível ataque bioterrorista, no qual um gás mortal foi solto em um ônibus de forma criminosa, resulta na morte incomum de todos os passageiros. Dentre eles estava a agente da narcóticos Anna Jiminez. O desaparecimento de seus pertences levam a crer que a agente foi o principal alvo do ataque. Dr. Bishop, Olívia e Peter chegam até um homem capaz de reproduzir desenhos de acidentes antes de acontecerem. Ele havia previsto o incidente com o ônibus e outros casos ligados ao padrão até agora. Ele pode ser a chave para o desmanche desta rede de crimes. E mais uma vez a Massive Dynamic vê seu nome envolvido em outro evento que poderia estar relacionado ao padrão.

A entrada na emergência de uma mulher em trabalho de parto e o nascimento e morte de um bebê, traz à tona outra anomalia que intriga o FBI. O mais estranho é que a mulher alegava que nunca esteve grávida... Sua barriga começou a crescer e ela não resistiu, mas deu à luz a uma criança que se desenvolveu em poucos minutos. A investigação leva a agente Dunhan e Peter a um quarto de motel onde as pistas encontradas fazem Olívia se lembrar de um caso antigo no qual trabalhava junto com o agente Scott e que até hoje está sem solução. Um assassino em série matava suas vítimas retirando cirurgicamente a glândula pituitária para um fim que não se sabe bem qual era. E tudo indica que este deveria ser o destino da mulher, mas algo deu errado... O Dr. Bishop tem uma teoria: alguém deve estar dando contnuidade ao experimento no qual ele e o Dr. Penrose trabalhavam há 30 anos atrás, que tratava-se da manipulação de hormônios de crescimento para acelerar o envelhecimento dos seres. O papel da glândula pituitária era conter este envelhecimento. Uma coisa é certa: não há mais distinção entre o domínio de Deus e o nosso...

O voo internacional 627 chegou a seu destino, mas trouxe consigo um dos mais intrigantes casos para o FBI. Todos os passageiros estavam mortos de forma que os corpos pareciam em estado de decomposição. Os agentes Olivia Dunham e John Scott seguem uma pista e se deparam com um possível suspeito. Mas um grave acidente deixa Olivia inconsciente e John em estado de coma, contaminado por uma estranha toxina transmitida pelo ar. Olivia se aprofunda no caso e tenta a todo custo decobrir uma maneira de salvar a vida de John.  Ela chega até Dr. Bishop, que estava em uma instituição psiquiátrica há 20 anos. Com métodos pouco confiáveis, Olívia se arriscará para chegar ao suspeito e descobrir um atídoto para curar John. Eles estão cada vez mais perto de saber o que realmente ocorreu no voo 627, mas uma verdade ainda maior e ameaçadora está por vir.