피터 비숍이 두 세계를 구하고 존재가 사라진 지 일주일이 지났다. 양쪽 세계는 휴전을 유지하며 협력해야 한다.

평행 세계의 천재 연쇄 살인범에게 당하는 피해자가 속출한다. 범죄 심리학 교수가 수사에 합류하고, 프린지 팀은 민간인들을 다른 세계로 보내는 것을 고려한다.

12세 소년 두 명이 한 아이를 괴롭히다가 사망하고, 이들의 시신은 단 몇 시간 만에 급속도로 부패한 채 발견된다.

올리비아는 월터가 과거에 진행한 코텍시판 실험과 연관성이 있을지 모르는 위험한 에너지의 정체를 파헤친다.

세상에는 손대면 안 되는 부분이 있다. 끔찍한 사건이 잇달아 발생한 뒤로, 반투명한 모습 변환자들이 돌아오며 상황은 최악으로 치닫는다.

프린지 팀이 비극적인 타임 루프 현상의 패턴을 찾아 나선다. 수사가 시작되고, 시간은 생사가 걸린 문제로 떠오른다.

한 남자가 보이지 않는 존재에게 의문스러운 죽임을 당하자 매우 빠른 속도로 창백하게 변한다. 프린지 팀은 살인범이 과거에 죽은 아이와 관계가 있다는 증거를 발견한다.

선택의 순간이 다가왔다. 피터는 집으로 돌아갈 방법을 찾고자, 다른 우주로 넘어가 월터네이트와 마주한다.

피터의 평행 우주 방문이 극적인 상황으로 치닫는다. 월터네이트의 프린지 부서는 새롭게 등장한 강적과 시각을 다투는 맞대결을 펼친다.

올리비아가 관찰차의 불길한 예언 때문에 나날이 괴로워하는 사이에, 프린지 팀과 피터는 미래와 죽음을 예지하는 능력을 지닌 소녀를 찾아낸다.

두 애스트리드가 처음으로 서로 마주하는 동안 피터와 올리비아는 아직 발명되지 않은 독소로 살인을 저지르는 범인을 쫓는다. 무엇이 가능하고 불가능한지, 그 경계를 밀쳐 내는 사건을 두고 양쪽 우주의 의견 대립이 펼쳐진다.

피터, 올리비아와 월터는 의문스럽고 소름 끼치는 프린지 사건에 휘말려 탈출할 수 없는 마을에 갇히게 된다.

프린지 팀은 여러 건의 살인 사건에 연루된 정신 병원 환자를 수사하게 된다. 무시무시한 단서와 연관성을 밝혀내면서 올리비아가 충격적인 사실을 알게 된다.

피터와 프린지 팀은 생명을 위협하는 사건이 벌어지지 않도록 특별한 조치를 취하게 된다.

최근에 충격적인 사실을 알게 되고 감정적인 일을 겪었던 피터는 프린지 팀이 조사 중인 사랑을 겨냥한 살인범의 수사에 자신의 의견을 관철한다.

프린지 팀이 마주한 사건이 피터에게 익숙한 것 같은 느낌이다. 이상하게도 그 사건은 이 세계에서 벌어진다.

링컨은 다른 세계로 이동하여 볼리비아, 자신의 평행 존재와 함께 자경단원을 쫓다가 모습 변환자에 관한 놀라운 사실을 알아낸다.

월터는 평행 우주로 가서 양쪽 세상을 연결하는 프린지 사건의 수사를 돕는다. 한편, 데이비드 로버트 존스가 다음 목표를 공개한다.

프린지 팀이 미래로 향한다. 2036년, 프린지 팀과 관찰자들은 세상을 바꾸는 전투를 벌인다.

양쪽 세계의 프린지 팀은 같은 목적을 위해 싸우며, 코텍시판 실험에 참가했던 아이들은 충격적인 근황과 함께 다시 나타난다.

사람들이 자연 발화하는 의문의 프린지 사건으로 인해 월터는 아픈 과거를 회상한다. 한편, 프린지 팀은 두 세계를 구하기 위해 데이비드 로버트 존스와 맞선다.

프린지 팀은 모든 사람들의 삶을 위협하는 대재앙이 일어나지 않도록 한계까지 밀어붙이는 필살의 노력을 한다.