Reese provoque, harcèle même la Machine, en attendant une réponse concernant la disparition de Finch. Mais les données récoltées le mènent sur la trace d'un comptable du nom de Léon Sung, en danger de mort depuis qu'il a volé une énorme somme d'argent à un groupuscule d'extrême droite. Lancée dans une fuite sanglante et mystérieuse, « Root », qui détient toujours Finch, dévoile ses réelles motivations : la Machine doit être enfin « libérée ». Et elle est prête à tout pour découvrir son emplacement.

La disparition non élucidée de la jeune Hannah Frey à Bishop, au Texas, il y a 20 ans, pourrait mener Reese et Carter sur la piste de Root. Toujours détenu par cette dernière, Finch est questionné sur la Machine afin de lui fournir tous les éléments permettant de la « libérer ». Son interrogatoire devient de plus en plus violent, il est même témoin du meurtre de Denton Weeks, un agent qui pourrait révéler l'emplacement de l'ordinateur central. Reese découvre que Root se nomme en réalité Samantha Groves, l'ex-meilleure amie d'Hannah, dont la mort est confirmée. Grâce à cette information, Carter et lui réussissent à retrouver sa trace dans le Maryland.

Finch est de retour aux affaires. Mais le traumatisme de son enlèvement est profond et la cicatrisation psychologique un long processus. Reese, lui, est déjà sur le terrain. La Machine a sélectionné Sofia Branco, la fille d'un diplomate brésilien sur le point d'annoncer sa candidature à l'élection présidentielle. Les ennemis de ce dernier sont nombreux et font de sa progéniture une cible de choix pour un enlèvement. Reese se fait engager comme garde du corps de Sofia. Mais la jeune femme, totalement insouciante, ne pense qu'à sortir et faire les boutiques, au mépris de la plus élémentaire sécurité. La mission s'annonce plus compliquée que prévu pour Reese qui, en outre, s'est peut-être trompé sur les origines de la menace pesant sur Sofia.

La Machine sélectionne un nouveau numéro, celui d'un certain Riley Cavanaugh, une petite frappe au service d'un mafieux irlandais nommé George Massey. Chargé d'éliminer Annie, la veuve d'un ancien employé du milieu, Ryan se retourne contre son boss, abattant au passage le fils de ce dernier. Reese réalise dès lors que sa mission n'est pas de neutraliser Ryan mais bien de le protéger de Massey.

La Machine a sélectionné Maxine Angelis, une journaliste d'investigation particulièrement efficace, et tenace, du New York Journal. Son enquête sur le réseau de flics corrompus de New York fait trembler l'administration et lui vaut de nombreux ennemis. Renseignée par une source anonyme et par un agent du FBI, elle est sur le point de révéler l'identité du dirigeant de cette « seconde police » : Christopher Zambrano, le fils d'un des parrains les plus puissants de Big Apple. Afin de la protéger, Reese doit se montrer particulièrement précautionneux : en parallèle, Maxine enquête en effet également sur les agissements du mystérieux « homme au costume ».

Graham Wyler, un homme apparemment sans histoires vivant en banlieue, est sélectionné par la Machine. Pour l'observer plus efficacement, Reese décide de s'installer provisoirement dans le même quartier, sous une fausse identité, en compagnie de Zoé. Après quelques recherches, Finch découvre que le vrai Graham Wyler est décédé depuis 15 ans et que son voleur d'identité est en réalité un ex-criminel dont les associés cherchent à se venger.

La Machine sort deux chiffres, ceux de Sabrina et Daniel Drake, un couple dirigeant une maison d'édition, cible de multiples offres de rachats. Très vite, Reese découvre la raison de cette double « menace » : l'époux a engagé un petit truand pour assassiner sa femme... qui a pris les mêmes dispositions vis-à-vis de son mari !

Un chauffeur de taxi new yorkais prend un mystérieux individu à l'accent de l'Est qui lui promet 500 dollars en l'échange d'une course. Quelques heures plus tard, le client est retrouvé mort, assassiné. Reese commence sa surveillance rapprochée tandis que Finch découvre que le chauffeur, un certain Fermin Ordonez, est un ex-joueur de baseball professionnel cubain mettant de côté de l'argent pour faire venir sa femme et son fils, restés sur l'île. Malgré lui, Ordonez se retrouve aujourd'hui impliqué dans un trafic organisé par la mafia estonienne après avoir vendu pour quelques dollars l'ordinateur de Vadim Pushkov, le client retrouvé mort, lequel détenait des informations sensibles.

Abby Logan, une jeune femme ayant récemment perdu son frère militaire, est renvoyée d'une organisation venant en aide aux vétérans. Accusée de vol, elle est en fuite avec un ex-soldat nommé Shayn Huson, qui a perdu une main au front. Le duo aurait l'intention de voler la banque détenant les fonds de l'organisation. Au fil de leur enquête, Finch et Reese découvrent le système financier frauduleux derrière l'association d'aide aux vétérans.

Emprisonné à Rikers Island sous la supervision de l'agent spécial Donnelly, Reese est sur le point d'être découvert. À l'extérieur, Carter et Finch tentent de lui éviter cette issue. Caleb Phipps, un jeune étudiant d'un lycée de New York, est ciblé par la Machine. Quelques années auparavant, son grand frère a été victime d'un accident dans le métro. Aujourd'hui une menace rôde autour de lui. Est-elle liée à un trafic de drogue organisé dans le quartier ? Est-ce la conséquence de son activité clandestine de programmation informatique ? Finch se fait engager comme professeur remplaçant afin d'enquêter sur Caleb.

Fusco travaille seul sur le nouveau numéro délivré par la machine. Carter et Finch sont encore à Ryker's Island, bien décidés à faire évader Reese, incarcéré avec les autres hommes capturés à la banque. Donnelly, toujours convaincu que le dangereux « homme au costume » fait partie de ses prisonniers, demande à Carter de mener un interrogatoire. Celle-ci sait qu'elle tient là une possibilité de faire évader Reese. Finch cherche à établir un contact direct avec Carter pour la guider dans so interrogatoire.

Alors que Donnelly escorte Carter et Reese pour les incarcérer, leur voiture tombe dans une embuscade tendue par Kara Stanton, l'ancienne partenaire de Reese. Kara tue Donnelly et enlève Reese, qui se retrouve dans la même situation que son ancien patron, Mark Snow. Sanglés dans des gilets d'explosifs, ils sont contraints d'effectuer la mission que Kara leur confie. Leur mission est de voler un disque dur. Plusieurs mois plus tôt, Kara était hospitalisée en Chine, et un homme lui rendait visite. Il lui demandait de travailler pour lui, lui promettant de lui communiquer le nom de celui qui l'avait envoyée en Chine pour voler un ordinateur portable. Kara enferme Mark et Reese et règle les bombes pour qu'elles explosent cinq minutes plus tard.

Reese et Finch enquêtent sur le célèbre millionnaire Logan Pierce, fondateur d'un réseau social qui doit ouvrir dans les 72 heures. Tous les deux sont persuadés que le tempérament ambitieux et féroce de Pierce, tout comme son goût prononcé pour la compétition, lui ont valu de se faire de nombreux ennemis. Parmi ses adversaires, des concurrents dont il a sans pitié brisé la carrière, et des collègues qui le trouvent trop téméraire pour être un bon patron. Reese réalise qu'à cause du mode de vie plutôt excentrique de Pierce, il sera difficile de le suivre. Il décide alors de mettre en œuvre une toute nouvelle stratégie pour parvenir à ses fins.

Reese et Finch prennent l'identité d'un concierge et d'un bagagiste pour entrer incognito dans un luxueux hôtel où travaille Mira Dobrica, immigrante albanaise et potentiellement la prochaine cible. Reese, qui se rapproche petit à petit d'elle, soupçonne un journaliste téméraire d'être celui qui pourrait la mettre en danger. Ce dernier, un dénommé Charles Harris, travaille à une enquête sur un ancien colonel serbe, Petrovic, criminel de guerre du Kosovo. Mira l'a, autrefois, vu de ses propres yeux. Petrovic sait que la femme de ménage est devenue l'informatrice de Harris, et compte tout faire pour qu'elle garde le silence.

À Berlin, les agents Shaw et Cole viennent de faire tomber un trio de terroristes et s'apprêtent à s'envoler pour New York. Comme Reese et Finch, ils reçoivent des numéros, à la différence que ceux qui leur sont communiqués ont trait à des attaques terroristes. Ils sont également à deux doigts de découvrir qui se cache derrière ces numéros. Leur témérité représente un sérieux risque pour leur vie, et ces deux agents sont finalement désignés comme les nouvelles cibles à protéger. Mais Reese et Finch ont du mal à mener à bien leur mission, car Shaw est constamment sur ses gardes.

Alors qu'une spectaculaire tempête s'abat sur la région, Reese et Finch s'inquiètent : la machine n'a pas fourni de numéros depuis trois jours. Quand elle se remet enfin à fonctionner, elle délivre simultanément six numéros. Cinq des six hommes concernés ont déjà disparu dans la nature ; Reese et Finch décident de se concentrer sur le sixième, un certain Jack Rollins. Ils soupçonnent le responsable des disparitions d'avoir successivement assassiné ses victimes et, ensuite, utilisé leur identité. Sa prochaine cible : Jack Rollins. Pendant leur enquête, ils croisent le chemin d'Alan Fahey, agent au FBI.

Reese et Finch partent pour Atlantic City, sur les traces d'un certain Lou Mitchell. Réparateur de montres à la retraite, connu pour son mauvais caractère, Lou Mitchell passe la plus grande partie de son temps au casino, où il perd inlassablement de grosses sommes d'argent. Reese et Finch ne tardent pas à comprendre pourquoi le numéro de Lou leur est tombé entre les mains. Pour empêcher un probable incident, ils doivent parvenir à berner le service de sécurité du casino. Pendant ce temps, le détective Szymanski se retrouve impliqué dans une sombre affaire, alors qu'il s'apprête à témoigner au procès de puissants trafiquants de drogue.

La machine a désigné Monica Jacobs, vice-présidente de Rylatech, une firme spécialisée dans la haute technologie. La jeune femme, très impliquée dans la réussite de l'entreprise, y est considérée comme une force montante. Finch se fait passer pour un informaticien et infiltre la société, hautement sécurisée, dans le but d'obtenir des informations sur la dirigeante, qu'il soupçonne dans un premier temps d'espionnage industriel. Pendant ce temps, Carter exige des réponses de la part de Cal au sujet de sa participation dans le meurtre de Szymanski.

Reese découvre dans la machine le matricule du docteur Richard Nelson, qui vient d'être couronné professeur émérite au cours d'une soirée de gala. Ce chirurgien du cœur respecté par ses pairs vient d'être empoisonné au cours du repas. Nelson est tout d'abord convaincu que Reese est le coupable avant que celui-ci lui explique qu'il est là pour l'aider à retrouver l'empoisonneur. En revanche, le docteur risque de ne pas survivre car le produit, radioactif, ne lui laisserait que 24h de répit. Par ailleurs, la machine ne fonctionne plus correctement. Le virus implanté par Stanton commence à faire son effet.

Un virus affecte le programme et les résultats sont de plus en plus douteux. Reese et Finch doivent retrouver la trace d'un homme qui a fait fortune grâce aux nouvelles technologies. Pendant ce temps, Carter prend des risques en cherchant à tout prix à retrouver la trace du meurtrier de Cal.

Alors que la machine s’est reconfigurée d’elle-même après son infection par le virus, une course à celui qui trouvera sa position exacte débute. Reese et Root sont avantagés par le « God Mode », qui leur permet de poser toutes sortes questions à la machine et avoir une réponse précise et instantanée. Finalement, le hangar censé la cacher est vide. Cette dernière est désormais capable de se contrôler et a décidé de se déplacer. Même Finch ne sait pas où elle se trouve et ne sait pas si des numéros vont encore parvenir à son « oreille ». De son côté, Carter subit une intimidation de la part de la DRH à propos de l’affaire Cal Beecher. Elle doit également résoudre un dilemme concernant Elias. Les blessures de Finch et la mort de Nathan Ingram sont révélés, Hersh ayant utilisé un numéro « pertinent » pour commettre un attentat afin de faire taire Ingram.