Оливия, Питер и Уолтер Бишоп расследуют необычную гибель женщины, которая родила ещё более необычного ребёнка. Женщина была беременна менее часа, однако новорожденный был доношен и более того — постарел на 80 лет в считанные минуты. Позже группа обнаруживает то же самое ещё раз. Оливия говорит, что ещё до этого она вместе с Джоном пыталась поймать серийного убийцу, который и является виновником в этих происшествиях. Питер и Уолтер решают, что нужно смотреть изображение в сетчатке глаза у той женщины, но для этого нужен специальный прибор. За этим прибором Оливия обращается за помощью к Нине Шарп из «Мэссив Дайнемик». Уолтер неожиданно вспоминает где он оставил свою машину 17 лет назад. Серийного убийцу поймает Оливия, но тот стареет прямо у неё на глазах. Расследование заканчивается и Уолтер после того как Питер ушёл, начинает говорить Оливии, что когда-то с Питером был клинический случай, но передумает и не договаривает. Ночью Уолтер начинает говорить какие-то числа.

Рой утверждает, что получает видения от Бога. В одном из своих видений он видит странный случай с пассажирами автобуса. Кто-то выпустил неизвестный газ, который как-то реагирует с азотом воздуха и превращается в твердый материал вместе с пассажирами. Теперь команда должна найти ответственного за случай в автобусе при помощи видений Роя. Сможет ли Доктор Бишоп извлечь видения, не убивая Роя? И всё-таки команда смогла выполнить задачу. Позже Бройлз передаёт странный газ Нине Шарп.

Группа исследует странный цилиндр, найденный после взрыва на стройплощадке в Нью-Йорке. Оливия обнаруживает связь между загадочными происшествиями. Начиная с рейса 627 до цилиндра всё время незаметно появлялся странный человек, на которого Оливия не обратила внимание раньше. Он был лысым и без бровей. Бройлс называет его наблюдателем, потому что он никогда не вмешивается, а только наблюдает за странными явлениями. Исследуя цилиндр, Уолтер сталкивается с чем-то ранее знакомым. Он взял цилиндр и спрятал его. Там он встречает того самого наблюдателя. Позже Уолтера поймают за то, что он украл цилиндр, но отпускают. Позже Уолтер рассказывает Питеру о наблюдателе, который наблюдает необъяснимые явления. Также рассказывает о том, как он и Питер чуть не утонули в воде, и что их тогда спас наблюдатель.

Происходят опасные и смертельные случаи, когда у довольно простого человека обнаруживается способность управлять электричеством. Наше трио начинает расследование этого необыкновенного инцидента. Параллельно с расследованием у Оливии происходит ещё более шокирующая встреча, а доктор Бишоп прибегает к помощи почтовых голубей.

После того, как несколько недель назад было объявлено о том, что женщина пропала без вести, она появляется с редкой болезнью в пригороде Массачусетса и по непонятным причинам вызывает мучительную боль и последующую смерть у тех, с кем она сталкивается. В ходе расследования этого события у женщины обнаруживается опасный уровень радиации, а также необычные обстоятельства, окружающие этот случай, указывающие на незаконные испытания лекарственных препаратов на человеке и, возможно, кое-что ещё более зловещее. Тем временем, Уолтера преследуют мысли о сахарной вате, а Питер заключает сделку с Ниной Шарп и открывается потрясающая часть прошлого Оливии.

Агента ФБР при смерти, доставляют в больницу, где обнаруживается, что его сердце обвивает какой-то загадочный организм. Агент ФБР был Митчелом Лоебом. Доктор Бишоп уверяет, что это своего рода генетически паразит, созданный чтобы полностью поглотить сердце человека. Оливия отправляется в тюрьму, находящуюся в Германии, так как там находится человек способный помочь избавить умирающего агента от паразита. Этим человеком оказался Джонс. Он обещает, что поможет с паразитом, но он хочет узнать где живёт некий джентльмен. Ответ может дать Джозеф Смит, но к этому времени он был мёртв, так как Бройлс посчитал его за шпиона. Но Уолтера это мало волновало. Он решает, что минимальная функция организма поможет, в качестве подопытного он использует Питера. Ответом оказался Литтл Хилл, которому Джонс был доволен и помог со средствами против паразита. Но в конце оказывается, что настоящим шпионом был только что спасённый агент и слова произнесённые Джозефом Смитом были ценными для него.

Женщина, которая вот уже десять лет считается погибшей, с помощью мерцания зеленых и красных огоньков похищает маленького мальчика — музыкального гения. Оливия и компания выясняют, что женщину зовут Джоанна Оуслер, и она замешена ещё в десятках подобных случаев. В это время, доктор Бишоп вспоминает, что бывший сосед по лечебнице рассказывал что-то подобное, и Уолтер решается вернуться в Сайнт-Клер, чтобы выяснить подробности. Но там ожидает их сюрприз. Из-за того что Уолтер требовал от бывшего соседа информацию его закрывают снова. На этот раз Питер начинает беспокоится о нём, и ему снова придётся выписывать его. К этому времени Уолтер узнает, куда похитили музыкального гения. Туда отправляются Чарли и Оливия. Они находят мальчика, но похитителю удаются скрыться. Она приносит результаты к Митчелу, герою из предыдущей серии. Результаты помогают ему заставить некое устройство работать.

Один из сотрудников «Мэссив Дайнемик» выпрыгивает из окна, увидев галлюцинацию о нападении бабочек. В расследовании Оливии помогает агент Скотт, но доведенная до отчаяния Оливия решается раз и навсегда удалить Скотта из своего сознания. А тем временем, прежняя подруга и старые враги Питера узнают, что он вернулся в Бостон. Такое решение Оливии заставляет её вернутся в бак. После того что она увидела подозрение переключается в «Мэссив Дайнемик», но свидетель оказывается убитым. И они решает подозрение от этой компании.

Расследуя серию грабежей банков, Оливия, Уолтер и Питер обнаруживают одного из подозреваемых оказавшимся в стене хранилища. Уолтер вычисляет, что воры с помощью неизвестных технологий нашли способ бросить вызов законам физики, и то что они украли хорошо ему знакомо. По мере того, как продвигается расследование, загадки становятся все запутаннее, а кульминацией становится похищение одного из троицы.

Оливии удается сбежать от похитителей, но на этом проблемы не заканчиваются. Сначала, один из прошлых недругов Оливии, работающий на Службу Безопасности, начинает формальную проверку Подразделения Fringe, а затем к Оливии приезжает её сестра Рейчел. И все это в тот момент, когда Оливия, Питер и Уолтер пытаются разобраться в дико абсурдном убийстве уважаемого врача-эпидемиолога, прежде, чем возможная эпидемия выйдет из под контроля.

Оливия, Питер и Уолтер расследуют смерть продавца автомобилей, найденного покрытым чем-то липким, в точности, как и человек с другого конца страны. Уолтер обнаруживает, что липкая субстанция — это мозговая жидкость. Тем временем, Питер пытается предостеречь своего отца от его прошлого, а одному из любимых Оливии — угрожает опасность.

На месте крушения международного аэробуса, обнаруживаются необычные останки. Происходящие события, заставляют Оливию вернуться в бак, что в конечном итоге позволяет ей узнать правду о Джоне Скотте, а затем и найти причастных к случившемуся на борту самолета.

Мистер Джонс возвращается, чтобы провести первый тест над Оливией. Тем временем Питер и Оливия находят книгу ZFT.

Строители находят ребёнка в туннеле под заброшенным зданием, у него проявляются незаурядные способности. В то же время объявляется некий Художник, что вынуждает Оливию возобновить очередное дело прошлых лет.

Активисты общества защиты животных выпускают на волю нечто, воспоминание о чём способно напугать Уолтера. Нападению чудовища подвергается агент Фрэнсис.

Оливию начинают преследовать ночные кошмары, в которых она хладнокровно убивает совершенно незнакомых ей людей. Но проснувшись, она выясняет, что убийства, которые она видит в своих снах, реальны.

Команда «За гранью» получает новое дело после того, как некто убивает людей, лишая их спинномозговой жидкости. Когда убийства продолжают совершаться с увеличивающейся частотой, Оливия, Питер и Уолтер идут на отчаянные меры, чтобы остановить их.

Сначала дурные сны Оливии стали реальностью, а теперь она грезит наяву, видя перед своими глазами вещи, которых на самом деле не существует. Расследуя будоражащий нервы случай о женщине, которая спонтанно воспламенилась, Оливии приходится отправится в опасные уголки своих необъяснимых видений за подсказками. Тем временем Уолтер признается в том, что манифест Z.F.T. ему знаком, а секретный проект Питера помогает в распутывании тайны.

Ответы будут получены, наблюдения увенчаются успехом, чья-то преданность будет проверена, а истина будет раскрыта.