Olivia lyckas fly från sitt fängelsestraff och försöker ta sig tillbaka till sitt eget universum, bara för att upptäcka att alla möjligheter är blockerade och att hennes minnen inte är hennes egna.
Tre rånare gräver upp en mystisk låda vid ett förortshem men lådan visar sig vara dödlig för alla som kommer nära - med ett undantag. Den alternativa Olivia arbetar med Newton för att hitta lådan, medan Peter och Walter utreder dödsfallen.
Den andra sidans Fringedivision undersöker en mystisk serie bussolyckor med dödlig utgång. Olivia får mystiska visioner av människor hon finner märkligt bekanta.
En formskiftare blir av misstag exponerad och Fringe-teamet hoppas på att få tillgång till den och få viktig information om Andra sidans infiltrationsplaner. Bolivia beordrar Newton att skaffa informationen och Newton kallar in en vilande agent.
En man fritar sin tvillingbror från en karantänzon och Bishop inser att han måste hålla det hemligt innan allmänheten får veta att det är möjligt. Olivia går med på att låta testa hennes förmåga att färdas mellan världar.
Fringegruppen på den här sidan undersöker femton personer som alla drabbades av retrograd amnesi, en sorts minnesförlust, efter att ha hört en mystisk radiosändning.
På Andra sidan blir ännu ett barn med cellulär atrofi kidnappat. Olivia och hennes team utreder men i hemlighet vidtar Olivia åtgärder för att komma till Liberty Island och hitta tillbaka till sin egen värld.
Fringe-teamet upptäcker en apparat för kommunikation mellan olika universum, medan Peter kämpar med efterdyningarna av den senaste tidens händelser.
När Fringe-teamet utreder ett fall där offret har fått hjärtat utplockat, visar det sig vara startskottet för en rad återupplivade händelser som alla hänger samman.
En observatör tar kontakt med Fringe-teamet för att rätta till ett misstag och Walter blir vän med sin musikaliske idol Roscoe Joyce.
Teamet upptäcker kopplingen mellan Peter och domedagsmaskinen och försöker ta reda på hur man kan kontrollera den. En mystisk mördare förföljer de få kvarvarande formskiftarna på denna sidan och ligger hela tiden ett steg före teamet.
Tre före detta soldater använder en kemikalie som löser upp ben för att straffa de vetenskapsmän som de håller ansvariga för sina familjers lidande. Walter får ge sig iväg på jakt efter någon som kan hjälpa till att stoppa dem.
På andra sidan jagar alternativa Olivia en vetenskapsman som exprimenterar med liv och under jaktens gång lär hon sig en hemlighet om sig själv.
En kvinna jagas av sin döde makes spöke, men det står snart klart att det handlar om något större när människor på en fest faller handlöst genom golvet på en stenbalkong.
Hemligheter avslöjas och Walter försöker använda barnen för att skicka tillbaka den andre Peter. Samtidigt inser unga Olivia vad som utlöser hennes färdigheter och andra sidans Walter förstår vad som hänt hans son.
Fringe-teamet kallas in för att utreda en tyngdlös död kropp. Walter blir besatt av att kalla tillbaka William Bells ande för att använda hans kunnande för att stänga passagen mellan de två världarna.
Teamet får in rapporter om en kvinna som inte kan dö och förbereder för William Bells återvändande.
Bolivia blir kidnappad på andra sidan och ett läkarteam försöker sätta igång förlossningen. När Lincoln och Charlie jagar efter henne får de lära sig mer och mer om sin kollega och hennes äventyr på andra sidan.
Walter, Bell och Peter tar sig in i Olivias undermedvetna för att försöka frigöra henne från Bells medvetande.
Alternativa Walter använder sin sonsons blod, innehållande Peters DNA, för att sätta igång domedagsmaskinen. Medan Peter funderar på hur han ska stoppa maskinen försöker Felivia rädda båda världarna.
Olivia och Sam Weiss slår sig samman för att hitta något som kan låsa upp domedagsmaskinen. Walter och Astrid försöker hitta källan till deras problem.
Året är 2026 och Fringe-divisionen försöker stoppa en domedagsorganisation utan vetskap om att Walternate hjälper dem att verkställa planen.