Simmons explique rapidement la situation : le Zephyr a été modifié avec la technologie Chronicom pour les suivre dans le temps afin de les empêcher de détruire le SHIELD. Elle présente à Mack et à Daisy une version LMD de Coulson, qui se débat avec son existence et ses deux années d'aventures que le SHIELD a traversé sans lui. L'équipe, réduite avec May dans le coma et Yo-Yo ayant perdu la maîtrise de ses pouvoirs, part enquêter sur la mort de trois policiers, laissés sans visage.

Mack et Deke éloignent Freddy des policiers Chronicoms, ignorant ses liens avec HYDRA, mais ils insistent pour qu'ils restent avec lui jusqu'à ce qu'ils soient sûrs qu'il est à l'abri des Chronicoms. Alors que les trois hommes montent dans un train jusqu'au point de rendez-vous, Mack et Deke essaient de comprendre pourquoi les Chronicoms s'intéressent vraiment à lui. Pendant ce temps, Simmons et Yo-Yo se rendent au speakeasy d'Ernest Koenig pour que Simmons puisse s'occuper de Viola.

L'équipe a dû laisser Enoch en 1931 pour suivre les Chronicoms en 1955 près de la Zone 51, l'une des premières bases du SHIELD. L'équipe pense que le plan des Chronicoms implique le projet Helius, une première tentative de construction d'un générateur de fusion ionique qui, selon eux, permettrait aux Chronicoms de détruire le Zephyr, empêchant le SHIELD de les suivre à une autre période. Mais l'infiltration de la base est mise à mal par l'arrivée de Daniel Sousa.

Coulson reprend conscience après l'EMP le 22 juillet 1955. Avec un bug dans son système qui lui montre la réalité comme un film noir, il sait qu'à la fin de la journée, Daniel Sousa sera abattu après avoir livré un paquet pour Howard Stark à Los Angeles. Le SHIELD doit faire avec les maigres indices laissés par les Chronicoms pour maintenir le cours de l'histoire mais la question de sauver l'agent qui inspirera des générations d'agents après lui se pose.

Le Zephyr a amené le SHIELD en 1973, où les agents découvrent que les Chronicoms ont également commencé à faire de grands changements dans la temporalité : Wilfred Malick est encore en vie et s'apprête à lancer le projet INSIGHT avec quarante ans d'avance. Daniel Sousa accepte difficilement sa situation d'homme hors du temps. Simmons commence à se déphaser avec les améliorations Chronicoms intégrées dans son corps.

Coulson et May sont capturés et amenés devant Rick Stoner, sceptique quand ils tentent de le convaincre que les Chronicoms ont infiltré la base et le projet Insight. Mack et Yo-Yo ont dû révéler l'emplacement du Zephyr pour sauver les parents de Mack, détenus dans une cellule du Phare. Le Zephyr est endommagé par un tir du SHIELD mais Simmons ne parvient pas à se souvenir du moyen de le réparer et Enoch doit intervenir. Daisy et Sousa sont retenus par Nathaniel Malick, désireux d'appliquer les recherches du Dr Whitehall et d'obtenir des pouvoirs Inhumains.

Mack et Deke se retrouvent coincés en 1982 après un départ surprise du Zephyr. Mack s'enferme dans la dépression, ayant vu ses parents tués par les Chronicoms, mais Deke refuse de l'abandonner et tente de remonter une équipe par lui-même. Vingt mois passent et Mack accepte de sortir de chez lui, découvrant que les données de l'esprit de Coulson ont survécu, et donc probablement aussi celles de Sybil.

Mack et Deke remontent dans le Zéphyr mais la situation est critique : le conducteur temporel commence à avoir des dysfonctionnements et les sauts se rapprochent de plus en plus. Seule Yo-Yo pourrait être suffisamment rapide pour le désactiver, aussi, pour retrouver ses pouvoirs, May l'accompagne à l'Afterlife, où Jiaying, encore en vie dans les années 1980, pourrait l'aider.

Daisy se réveille dans un Zéphyr en situation critique : le vaisseau est pris dans une tempête temporelle qui finira par les détruire et les incidents s’enchaînent à bord. Quand la série d'événements recommence, elle réactive Coulson qui est le seul autre membre de l'équipage à avoir conscience que le vaisseau est pris dans une boucle temporelle et que rien ne semble pouvoir permettre d'en sortir.

Dans les années 1980, Nathaniel Garrick continue de recruter des agents du SHIELD que l'équipe de Coulson combattra à l'avenir et leur offre des pouvoirs d'Inhumains. Jiaying vient se réfugier au Phare, provoquant la rencontre avec Daisy que celle-ci voulait éviter.

Kora s'est laissée amener au Phare, affirmant vouloir rejoindre le SHIELD et profiter des changements dans la ligne temporelle pour changer les méthodes de l'agence en recourant au meurtre préventif. Daisy, Sousa et Mack se doutent d'un plan de Sibyl et décident d'agir contre la logique en partant rejoindre le Zéphyr détourné par Nathaniel Malick dans l'espace. Malick fouille les souvenirs contenus de Simmons pour retrouver la seule personne qui pourrait l'arrêter : Fitz.

Alors que les vaisseaux Chronicoms détruisent les infrastructures du SHIELD, Daisy, Sousa et Mack parviennent à atteindre le vaisseau où Jemma et Deke sont retenus. L'implant mémoriel de Simmons se dissout et sa mémoire devient confuse. Sibyl reste confiante mais l'impatience de Nathaniel compromet son plan. Le Phare menace d'être détruit à son tour par John Garrett qui se téléporte à l'intérieur pour y poser des bombes.

Le portail a permis à Fitz de venir de la ligne temporelle originale par le Royaume Quantique. Deke reste pendant que les autres retournent au moment où les Chronicoms ont attaqué le Temple, avec les vaisseaux menés par Sibyl derrière eux. En chemin, Fitz aide Simmons à se rappeler le sens de leur mission et ce qui l'a poussé à suivre le plan d'Enoch.