In seguito a un test di prova antimissilistico, Eureka si trova minacciata da un apparecchio 'intelligente' con qualche problema di troppo. Nel frattempo, Eva Thorne, nota per aver smantellato e venduto parecchie multinazionali, arriva a Eureka per fare una valutazione della Global Dynamics.

Lo Sceriffo Carter e Allison indagano sulla scomparsa di uno scienziato da una biosfera sigillata ermeticamente. Nel frattempo, Eva Thorne, cerca di trarre profitto dal suo viaggio a Eureka.

L'annuale mostra canina della città prende il via in tutto lo splendore tipico di Eureka, con tanto di cani robot esplosivi. Nel frattempo lo Sceriffo Carter è testimone di un terremoto isolato, Zoe sta pensando di lasciar perdere il programma di fisica accelerata mentre Allison è presa dal suo abito da sposa.

Il giorno del matrimonio tra Allison e Stark, lo Sceriffo Carter finisce bloccato in un anello temporale, ripetendo in continuazione gli avvenimenti di una giornata deprimente. Nel frattempo la sorella di Carter, Lexi arriva a Eureka per una visita.

Un misterioso supereroe, che può attraversare i muri, sta causando scompiglio a Eureka. Nel frattempo Zoe e i suoi amici si ritrovano bloccati in un complesso sotterraneo insieme a Zane Donovan.

In città si stanno svolgendo le elezioni per il nuovo sindaco, ma l'avvenimento è interrotto quando il partner di laboratorio di Zoe fa apparire per sbaglio un secondo sole nel cielo di Eureka.

Nel sottosuolo di un complesso militare viene scoperta un'arma potentissima e micidiale, causando un clima di tensione e sospetto tra i cittadini di Eureka. Nel frattempo la vita di Zoe potrebbe essere in pericolo poiché il suo corpo comincia ad invecchiare a ritmo accelerato.

In seguito al suo licenziamento da "From Fear to Eternity", Carter fa un colloquio con il Dipartimento di Sicurezza Nazionale. L'agente Lupo rassegna le dimissioni nello scoprire che il suo nuovo capo è un robot.

E' tempo di qualificazioni fisiche al Dipartimento dello Sceriffo, per un upgrade del sistema di sicurezza dell'intera città e per la Global Dynamics. Lupo, al momento sostituto Sceriffo, dopo 48 ore di estrema fatica fisica, si offre volontario per una scansione del DNA per testare il nuovo sistema di sicurezza, ma ovviamente qualcosa va storto...

Ad Eureka gli oggetti cominciano a muoversi spontaneamente. Carter e la nuova arrivata, la Dottoressa Tess Fontana cercano una soluzione.

La squadra di bowling dell'Area 51 arriva in città e l'antica rivalità si riaccende immediatamente trasformando l'antagonismo in una gara di scherzi che però finisce male. Jack si trova a fare da mediatore tra la squadra ospite e la squadra di casa per evitare ulteriori danni, e allo stesso tempo deve vedersela con il blob insaziabile che mangia di tutto.

Eureka ha a che fare con un'ondata di oggetti scomparsi che vengono ritrovati in un campo sotto forma di cinque torri costruite dai ragazzi della città mentre erano in stato di sonnambulismo. Gli abitanti cercano di scoprire cosa sta succedendo, inoltre, Fargo 'rompe' con la sua auto, vendendola ad Haberman e Al decide di vendicarsi.

Il progetto di Henry, lanciato nello spazio vent'anni fa, torna al suo punto di origine, portando con sé più di quanto avesse al momento della partenza.

Jack indaga sulla morte di alcuni scienziati che sono annegati in strane circostanze. Intanto Allison organizza il party per festeggiare la sua gravidanza.

E' un giorno impegnativo per la Global Dynamics e per la città, ovviamente le doglie di Allison cominciano proprio durante la pulitura sonica della compagnia. Nello stesso tempo i cittadini di Eureka mostrano avanzati sintomi della sindrome di Alzheimer.

Tess è al suo primo giorno come capo ad interim della Global Dynamics e sembra che non stia succedendo nulla di particolare, almeno fino a quando Taggart non ricompare a Eureka alterando le temperature grazie a del ghiaccio proveniente dall'Artico.

Il regno di Tess come capo della Global Dynamics potrebbe essere più breve del previsto per via di una proposta ricevuta dall'Australia. La città intanto deve vedersela con un problema legato a un disturbo di origine magnetica, mentre Jack deve abituarsi all'idea che Zoe lasci il nido domestico per andare al college.