失忆的奥利维亚从平行宇宙返回，同时沃尔特、皮特和初级探员艾米·杰萨普调查一名男子神秘死亡的案件，该男子的上颚发现有穿孔。与此同时，布罗伊尔斯为边缘部门辩护，该部门正面临一个参议院小组委员会的威胁要将其关闭。

一名高速公路建筑工人成为宾夕法尼亚州兰斯代尔发生的一系列神秘失踪事件中的第七个人。团队前来调查，并发现了一种神秘的麻痹剂的痕迹。与此同时，沃尔特试图将青蛙发送到另一个现实中，而奥利维亚意识到她最近的旅行以她几乎无法理解的方式改变了她自己

当一名曾在伊拉克服役的美国军官在费城火车站爆炸身亡时，边缘小组展开调查，发现某种东西将这名男子变成了一个活体炸弹。彼得和奥利维亚前往伊拉克，试图通过彼得的联系人了解更多情况。

奥利维亚开始恢复她与威廉·贝尔相遇的记忆。同时，“第一波”尝试收集他们领袖的头颅，而叛徒也开始行动。

西雅图一名男子突然发狂，攻击他的老板，并声称受害者是恶魔。凶手死于看似疲劳过度后，边缘小组发现这只是系列杀人事件的开始，这些发起攻击的人在清醒时处于梦游状态。

人类被还原成灰烬雕像，布洛伊尔斯意识到，同一人四年前还杀害了另外五人，这是一件他从未破解的案件。

观察者选择做些别的事情，而不是观察，绑架了一名大学生。然而，当边缘小组调查时，他们发现不仅有一个观察者存在...而且在时间和空间上都有多个观察者。

一个中国黑帮利用非法移民来繁殖寄生蠕虫，最终导致宿主死亡。当一艘船搁浅时，边缘小组得知了这个行动，并试图在另一艘船上的乘客遭受缓慢而痛苦的死亡之前找到它。

“第一波”闯入精神病院，治愈了一名长期患有精神分裂症的病人。边缘小组调查时，奥利维亚发现该组织的领袖拥有几个月前从冷冻储存中盗取的头颅之一。同时，另外两名精神病患者也被治愈，团队很快意识到每个患者的大脑中都被取走了一些东西...而沃尔特掌握着发现“第一波”意图的关键。

一名被宣告脑死亡的少女在移除器官手术中途醒来...并用俄语说出了一串数字。海军确认这些数字是核发射代码，而一个失踪的名叫鲁斯克的军官知道这些代码，于是开始搜寻这个失踪的男人。

一名州警察带回一个逃跑的男孩，但当男孩经历奇怪的变异时，导致三起谋杀案。边缘小组受命调查，发现一个小镇隐藏着一个可怕的秘密。

一名荷兰工业顾问到达约会地点后，在一场痛苦的血液爆炸中死亡。奥利维亚和彼得最先到达现场，发现血液中含有一种病原体，建筑内的所有人可能都已被感染。当沃尔特和阿斯特丽德在隔离建筑外努力研制解药时，病毒发展出独特特性，威胁到整个世界。

当新郎的所有亲属在婚礼上窒息而亡，边缘小组展开调查并迅速确定这是人为所致。沃尔特意识到毒素的配方基于他父亲罗伯特·比肖夫的研究，凶手并不会只进行一次致命测试。

来自另一个地球的建筑物出现，引发大量死亡和毁灭。沃尔特很快意识到，为了平衡两个宇宙之间的平衡，另一座建筑将会消失...连同里面的所有人。团队唯一的机会是沃尔特激活奥利维亚久藏的能力，辨别来自另一个宇宙的物体。

沃尔特向奥利维亚解释彼得如何来自另一个宇宙，以及他如何愿意冒一切风险来救他的儿子。

一名健康女子在几分钟内死于快速发作的癌症，边缘小组受命调查。凶手与杰克逊维尔有联系...而奥利维亚可能成为受害者。同时，奥利维亚努力接受有关彼得起源的真相。

当通勤列车上的乘客因大规模能量损失而瞬间死亡，团队意识到一名时间旅行者是罪魁祸首...可能无法逮捕他。同时，沃尔特写了一封信给彼得，解释他的身世。

两名青少年被发现死亡，证据表明变形者为某个特殊任务借用了他们的身份。当边缘小组试图追踪他们时，彼得越来越怀疑沃尔特的秘密行为。

当彼得消失时，沃尔特在大麻中寻找安慰。在这种状态下，他和阿斯特丽德照看奥利维亚的侄女艾拉，沃尔特给她讲了一个关于善良发明家、被盗的玻璃心、寻找真爱的侦探以及一个被称为观察者的神秘组织的童话。

在华盛顿州诺约县，彼得偶然发现了一起与纽顿和“第一波”有关的可怕谋杀案。他被迫与一名多疑的警长合作，深入调查案件。同时，沃尔特在没有彼得的情况下难以正常工作，担心自己会被送回精神病院。

当沃尔特发现彼得已前往另一个宇宙时，他和奥利维亚召集了三个具有在两个地球间安全过渡能力的孩子。

沃尔特乙要求彼得帮助完成装置，而逃犯沃尔特和奥利维亚与威廉·贝尔重聚。同时，另一个世界的边缘小组逼近入侵者，彼得必须做出一个改变人生的决定。