Miles, Monroe e Rachel partono alla ricerca del figlio di Sebastian. Connor, quando incontrerà il padre, non si lascerà andare a troppe effusioni, anzi lo tratterà con molta freddezza e distacco. Charlie rimane con il nonno in attesa che tornino i tre dalla ricerca. Aaron è sempre più invischiato nel fenomeno della nano tecnologia. Truman vende al popolo la sua abilità politica. In cambio del sostegno elettorale offre grandi prelibatezze.

A Spring City, Aaron trova, oltre a Grace, anche la ex moglie e scopre che pure Priscilla vede i nanobots, in quanto lei e Aaron sono i "genitori" dei nanobots che hanno preso coscienza grazie al software creato dai due. Nel frattempo Monroe viene consegnato al boss locale e Connor suggerisce di venderlo. Miles e Rachel devono quindi liberare Monroe, non prima che questo riceva una buona dose di frustate dalla sua stessa prole, cosa che fa cambiare idea al figlio.

Aaron deve andare insieme a Priscilla in Texas, come gli ha suggerito Cynthia perché altrimenti sono in pericolo. Intanto nella città si diffonde uno strano virus che a quanto pare è stato creato in laboratorio per eliminare le persone "indesiderate" dai Patrioti. Rachel riesce a entrare nell'accampamento e ad aiutare suo padre che però viene infettato. Miles e Monroe convincono Connor a farsi dare l'antidoto da Truman, ma l'azione non sembra così facile.

Grazie al vaccino, Gene lentamente guarisce. Nel frattempo, per battere i patrioti, Monroe propone di assoldare dei mercenari e si reca con Connor e Charlie a New Vegas per assoldarli. Qui mettono in pratica un piano per recuperare i soldi con cui pagare gli uomini. Intanto Miles e Rachel possono, dopo ben 20 anni, godersi un po' di intimità, per scoprire poi che Neville e Jason hanno scovato il loro nascondiglio.

Monroe e suo figlio vengono catturati da Gould che pretende che facciano uno scontro all'ultimo sangue. Chi sopravvive potrà andarsene e Monroe convince suo figlio che questa è l'unica soluzione. Nel frattempo Charlie prova a salvare i due e alla fine ci riesce, conquistando anche la fiducia di Duncan che le offre cinque dei suoi uomini per contrastare i Patrioti. Aaron e Priscilla devono correggere un errore nel codice e finalmente Aaron può attuare il suo piano: distruggere definitivamente la nonotecnologia e infatti si risveglia a New York, come se niente fosse successo.

Dillon e Kim, due ragazzini, sono delle reclute nel campo di addestramento di Doyle e hanno il compito di pedinare Miles e Monroe, ma questi due li scoprono subito e li portano nella loro postazione. Qui, Porter e Rachel vogliono assolutamente liberarli, visto la loro giovane età e la loro apparente innocenza. In realtà sono programmati come armi, infatti, appena ne avrà l'occasione, Kim ucciderà suo padre e poi se stessa.

Gli uomini di Duncan, dopo aver subito un feroce attacco da parte dei Patrioti, si uniscono al gruppo di Monroe, scegliendo proprio lui come loro nuovo capo e insieme aggrediscono i cadetti del campo di addestramento. Nel frattempo Porter, accompagnato da Miles, prova ad andare in città a chiedere aiuto, nella speranza di riuscire a convincere i suoi concittadini che i veri cattivi sono i Patrioti. Si rifugiano in casa di Marion che inizialmente sembra credere alle parole del suo ex-amante Porter, ma quando poi vede la strage di ragazzi compiuta da Monroe, li tradisce.

Jason decide di non seguire più suo padre e si aggrega a Miles, Charlie e Monroe. Con loro vuole impedire che i cadetti di Willoughby diretti ad Austin possano portare a termine la loro missione. Lo scetticismo iniziale del gruppo va pian piano scemando visto il coraggio e la convinzione dimostrati dal giovane cadetto. Ma un ufficiale in comando trasforma la personalità di Jason e Charlie è costretta a sparargli. Aaron scopre che la mente di Priscilla è comandata dalla nano tecnologia.

Priscilla, posseduta dai naniti vuole provare tutte le esperienze degli esseri umani e Aaron accontenta coloro che si sono impossessati di lei, nella speranza che abbandonino il suo corpo. Nel frattempo, Miles sta vivendo una pessima giornata: viene ferito gravemente e cade in una trappola, da cui sembra non poter più uscire. Rachel e Monroe vanno a cercarlo, ma non riescono a trovarlo. Infine Charlie incontra casualmente Neville ed è costretta a dirgli che ha ucciso Jason: il padre, disperato, le punta la pistola alla testa, ma, per fortuna, è scarica.

Il gruppo di Miles viene attaccato dai Patrioti, che, durante l'attacco, ricorrono al micidiale gas mostarda. Miles e i suoi perdono venti dei loro uomini, ma decidono comunque di passare al contrattacco e rubano una bombola di gas venefico. Monroe è intenzionato a usare il gas accettando anche il rischio di uccidere persone innocenti, ma Miles non è d'accordo. Inoltre egli chiede a Marion di passare dalla loro parte per spiare Truman. Nel frattempo, Monroe e suo figlio se ne vanno per conto loro, ma vengono subito fermati dal vendicativo Neville.

Neville e Monroe si alleano, ma la loro collaborazione si rivela tutt'altro che facile, anche se sono uniti dal desiderio comune di sconfiggere i Patriots una volta per tutte. Intanto Rachel finisce faccia a faccia con il nano-tech, mentre sta cercando Aaron, e qualcosa va storto per Miles, Charlie e Gene quando cercano di prendere alcuni rifornimenti dai Patriots da usare per i loro scopi.

In questa puntata conclusiva della serie: Riuscirà a Miles a salvare la gente innocente di Willoughby dall'iprite e cosa ne sarà di Priscilla?