L'hiver a été long, et Cullen, harassé, souffre d'hallucinations. Après avoir repris ses esprits, il prend la direction d'Omaha, dans le Nebraska, où il retrouve Elam et Eva. Il contraint Elam à l'accompagner à New York, où il a la ferme intention de décrocher le poste d'ingénieur en chef à l'Union Pacific. Malheureusement, Clement Beale, le secrétaire du Crédit mobilier, fait valoir que le poste est déjà pourvu. Cullen refuse de baisser les bras et, après avoir présenté ses plans au conseil d'administration, obtient satisfaction...

Cullen doit négocier l'expropriation de Aaron Hatch, un fermier mormon. Mais celui-ci refuse d'abandonner ses terres. De son côté, Elam rencontre son nouvel employeur, Dick Barlow, le chef de la police des chemins de fer...

Alors que Cullen encadre un chantier, un homme à cheval se précipite vers lui. Des Indiens ont attaqué des ouvriers des chemins de fer, tuant cinq hommes, et volé 300 têtes de bétail destinées à la subsistance des travailleurs. Après avoir chargé Dutch d'enterrer les malheureux, Cullen part sur la piste des Indiens avec Elam. En chemin, les deux hommes tombent sur un cheval abandonné. Le pelage de l'animal est peint et non teint. Cet élément fait prendre conscience à Cullen que les assaillants sont des blancs. Les deux hommes pistent les voleurs jusqu'à leur camp. Ils les abattent tous, n'en épargnant qu'un seul...

Un incendie ravage le stock de bois nécessaire à la construction de la voie ferrée. Cullen et Elam font alors appel à Jimmy Two Squaws pour les mener jusqu'au territoire des Kiowas et les aider à négocier l'achat d'épicéas. Si, selon Jimmy, les Kiowas ont pour habitude de tuer les étrangers, il garantit à Cullen que sa seule présence garantit leur sécurité. Après une arrivée dans le village moins sereine que prévue, les trois hommes se lancent dans une âpre négociation avec le chef Red Bear. Celui-ci est prêt à leur céder du bois si Cullen et Elam remportent une partie de baseball contre des hommes de sa tribu. Les règles du jeu sont cruelles...

Après la disparition du bébé d'Eva, tous les habitants de Hell on Wheels se lancent à sa recherche. Elam soupçonne fortement Declan d'avoir kidnappé la fillette. De son côté, Cullen veut que le camp soit déplacé au plus tôt, que l'enfant soit retrouvée ou pas. Il s'interroge cependant sur cette disparition inquiétante. Lorsqu'un forgeron l'avertit que deux chevaux ont été dérobés, Elam se lance à la poursuite des voleurs, rapidement suivi par Cullen...

Joseph Dutson baptise le Suédois dans la rivière. En plein milieu de la cérémonie, celui-ci poignarde le mormon puis son épouse. Seul autre témoin de la scène, le jeune Ezra parvient à s'enfuir. Durant arrive à Hell on Wheels accompagné de Louise et du général Grant. Il ordonne aussitôt à Cullen de stopper le chantier. A son initiative, le Crédit mobilier va enquêter sur la façon dont Cullen dirige les opérations...

Une épidémie de choléra se déclare sur le chantier. Les réserves d'eau sont contaminées. Cullen ne propose qu'une alternative aux ouvriers : soit ils travaillent sous un soleil de plomb sans boire, soit ils boivent et meurent à l'infirmerie. Ses propos provoquent la colère et l'indignation des travailleurs. L'un d'eux, qui va jusqu'à pointer une arme sur Cullen, est froidement abattu. La rivière la plus proche étant à trois jours de cheval, Cullen se rend à Cheyenne pour demander de l'aide à Durant...

A Cheyenne, Cullen tente de convaincre Durant de l'aider à récupérer les ouvriers qui ont déserté et ont rejoint le camp des Mormons à Fort Smith. A Hell on Wheels, Elam et Eva se disputent violemment au sujet du bébé, Elam reprochant à la jeune femme d'avoir confié le nourrisson à Declan. Sean décide de révéler à Ruth la véritable nature de Mickey...

Les ouvriers n'ont que deux jours pour poser les cinq miles de voie ferrée qui feront la jonction avec Cheyenne. Pour respecter les ordres du général Grant, Cullen leur demande de travailler le dimanche en échange d'une prime et d'une tournée générale au saloon. Durant, qui surveille l'avancée du chantier, voit d'un mauvais oeil l'arrivée de Cullen dans sa ville. Sur les conseils de Maggie, il l'invite cependant à déjeuner pour essayer de faire la paix. Mais il n'est pas le seul à s'intéresser au chantier : un groupe d'hommes à cheval observe Cullen et ses hommes de loin...

Cullen est retenu prisonnier dans le fort des mormons, qui l'accusent d'avoir déshonoré Naomi. Sous l'autorité du Suédois, qui se présente dorénavant comme le révérend Joseph Dutson, il est soumis à un simulacre de procès. Pendant ce temps, à Hell on Wheels, Ruth reproche à Elam d'avoir abandonné Cullen...

Travaillant toujours sous la coupe du Suédois à Fort Smith, Cullen attend impatiemment l'imminente naissance du bébé.

Afin d'échapper au Suédois, Cullen décide de confesser ses crimes. La réelle identité du "pasteur" éclate au grand jour.

Cullen, Naomi et William arrivent à Cheyenne sans encombre. Durant veut faire percer un nouveau tunnel pour le train.

Face à l'incompétence de Delaney, Cullen prend les choses en main. De son côté, McGinnes subit les foudres de Campbell.

Sydney échappe aux frères Fuentes. Il arrive à Cheyenne en ignorant que l'un d'eux a survécu. Durant affronte Heckard.

Attaqué par un ours, Elam Ferguson est recueilli, entre la vie et la mort, par une tribu comanche. Une squaw le soigne.

Lorsqu'Elam arrive soudain à Cheyenne, Campell croit comprendre qu'il a perdu la raison. Cullen essaie de le raisonner.

Alors qu'une excavatrice à vapeur doit être installée, Cullen se consacre au chantier. Il en oublie Naomi et le bébé.

Le transfert des prisonniers vers Omaha est organisé par Campbell. Cullen tente d'intervenir afin de les libérer.

A Cheyenne, Cullen, Durant et les fuyards trouvent refuge dans l'église. Ils parviennent à négocier avec Campbell.

Eva et Cullen tentent de maintenir Sidney en vie. Le cousin de Mickey se propose de reprendre la gestion du saloon.

Malgré les soins prodigués, Sidney décède. Ruth comparaît sans délai afin de répondre de ce meurtre. Cullen la défend.

Ayant quitté l'Union Pacific, Cullen prend la route de Fort Smith. Une fois sur place, il constate que Naomi a disparu.