След като международен полет 627 каца на летище Логан в Бостън, екипажа и пътниците на който са намерени мъртви от някаква мистериозна и ужасяваща "чума”. Когато партньорът на специален агент Оливия Дънам е заразен с този токсин тя се свързва с д-р Уолтър Бишъп - главен изследовател в областта на така наречената "крайна наука”, и отчуждения от него син Питър Бишъп, в опит да спасят живота му. Те откриват човек, които им дава информация благодарение, на която намират лекарство срещу токсина причинил това. В същото време научават, че тази масова зараза е част от експеримент и от нещо далеч по-голямо, наречено "Схемата”.

Оливия, заедно с Питър и Уолтър Бишъп разследват странната смърт на жена, която е родила повече от странно дете. Жената е била бременна само за час и въпреки това детето и се ражда напълно развито. Дори повече от това, то достига 80 годишна възраст и умира от естествена смърт в диапазон от няколко минути. Оливия се допитва до Нина Шарп от "Масив Дайнамик" за да разреши случая.

В епизода се появява човек, който има видения от бъдещето. Той вижда ужасяващи атаки извършвани от "схемата" и отбора воден от д-р Бишъп с негова помощ се опитва да предотврати следващ ужасяващ инцидент и да залови виновниците.

Отбора разследва странен цилиндър намерен в смъртоносна експлозия в застроената част на Ню Йорк. Въпреки, че цилиндъра се е намирал в центъра на експлозията той се оказва непокътнат. Оливия намира в това връзка с другите странни и обезпокоителни инциденти.

Питър, Уолтър и Оливия се натъкват на още едно необикновено явление - човек, който има способността да контролира електричеството. През това време агент Дънам има сблъсък с друг тип проблем "с високо напрежение", когато я връхлита спомен от миналото. Д-р Бишъп се обръща към пернатите си приятели и започва да събира домашни гълъби, които може би ще му помогнат да разнищи случая.

Седмици след изчезването си, жена с рядко заболяване се появява в предградията на Масачузетс и необяснимо защо причинява мъчителна болка и по-нататъшна смърт на хората, с които се сблъсква случайно. Докато отвратителният инцидент се разследва, се засичат и опасни нива на радиация, както и необичайни обстоятелства, забулващи случай с нелегално разпространение на наркотици, които може би са ключ и за нещо още по-злокобно от случай с жената. През това време Уолтър е обсебен от някакви бонбони, а Питър се спазарява с Нина Шарп. Разкрива се и поразяваща част от миналото на Оливия.

Неизвестен досега смъртоносен паразит се установява във вътрешните органи на агент от ФБР. С живот, който е на ръба и подозрения, че това е свързано със Схемата, агент Дънам отива в Германия за да се срещне със затворник, който ѝ разкрива смущаваща информация за още по-голяма заплаха. През това време Питър и Уолтър решават да помогнат на Оливия като влязат в съзнанието и на мъртъв човек и измъкнат спомените му.

Млад и талантлив музикант е отвлечен от сериен похитител. Установява се, че редица странни светлини са се появили по време на отвличането. Уолтър се сеща за някакви негови записки в болница "Света Клер”, свързани с явлението. За изненада на Питър, Оливия окуражава учения да се върне обратно в болницата, за да ги вземе. Но желанието на Уолтър да помогне завършва с неприятни последици.

Работник от "Масив Дайнамик” е толкова убеден, че е нападнат от пеперуди, че в опит да се предпази дори скача през прозореца и умира на място. Питър, Уолтър и Оливия са повикани, за да разследват станалото. Въпреки че необяснимата връзка на Оливия с агент Скот води до недомислици в разследването, тя е толкова отчаяна, защото не може да го изхвърли от съзнанието си, и е готова дори да се върне обратно в цистерната. През това време Питър разбира, че няколко стари познати са в Бостън, и не остава никак доволен.

Агент Дънам разследва труп открит в стената на банка. Оказва се, че той е член на екипа на Митчел Лоб, който използва технологията придобита в "Тhe Equation" да планира и извърши серия от банкови обири, за да придобие уред за телепортиране скрит от Уолтър в тях. Той успява да се сдобие с уреда и го използва да телепортира Дейвид Робърт Джоунс извън затвора в Германия. През това време планът на Масив Дайнамикс да съживи Джон Скот се натъква на проблем, когато те установяват, че важна част от паметта му е останала в Дънам, а Оливия открива, че тя обърква неговите спомени с нейните. Накрая, Оливия е отвлечена в опита си да открие групата на Лоб.

Сандфорд Харис - неприятел на Оливия се заема с разследването на експерименталния отдел. Оливия на своя глава се заема с това да открие собствените си похитители. В същото време тя заедно с Уолтър и Питър разследват убийството на епидемиолог, който е убит от химикал, който създава нещо подобно на огромно едноклетъчно в стомаха му. Оливия успява да свърже убийството с убийството агент Лоеб и намира доказателства за да го изобличи. Оливия опитва да разбере от него защо е била отвлечена, но той и казва, че е опитвал да я спаси. Сестрата на Оливия Рейчъл и идва на гости заедно с племенницата и Ела.

Триото се заемат с разследването на смъртта на тинейджър и търговец на коли, чийто мозъци са втечнени, след като са гледали видео изпратено до техните компютри. Всички жертви са свързани с компютърен програмист, който е изгубил работата си. Убиеца изпраща видеото и до Оливия, което за малко не убива племенницата и Ела, преди Оливия да го предотврати. В опитите си за залови престъпника тя нарушава заповедите на агент Харис и Бройлс поставя приятелството си с него на чертата за да я защити.

Разследване на борда на международен полет принуждава Оливия и Питър да преминат под прикритие.

Германски следовател разследва бягството на Дейвид Робърт Джоунс и разпитва Оливия. Екипа разследва смъртни случи, при които жертвите остават обезобразени.

Загадъчно нямо момче е намерено да живее в подземия и се привързва към оливия когато нейният отряд се заема с разследването на случая. Докато момчето се адаптира към новата обстановка Оливия разследва случай със сериен убиец познат като "Художника", който отново показва "творенията си" пред широката публика. Водена от момчето Оливия решава случая с помощта на странната му дарба да улавя емоциите на хората. След приключването на случая Оливия изпраща момчето в приемно семейство зад гърба на ЦРУ, които искат да го вземат за да го изследват.

Когато активисти в защита на правата нахлуват в лаборатория заедно с останалите животни пускат на свобода и генетично създадено хибридно животно с невероятен апетит. Уолтър подозира, че неговите изследвания в областта са помогнали за създаването му. Съществото оставя множество ларви в телата на жертвите си ужилвайки ги. След като Чарли се сблъсква с него и бива ужилен, Fringe екипа воден от Оливия се впуска в преследването му за да вземе кръв от него, която ще помогне за спасяването не Чарли. Оливия разкрива произхода на съществото и това, че е създаден от труда на Уолтър, но въпреки това не лично от него, който на своя глава рискува живота си в залавянето на съществото и в крайна сметка успява да го залови и спаси Чарли.

Оливия сънува себе си извършвайки престъпления в различни точки от страната, и екипа и открива, че докато никой не знае за инцидентите те са се случили точно така както Оливия ги е видяла в съня си. Екипа открива мъж също подлаган на "Кортексифан", оказващ се нейното "приятелче" по време на експериментите с лекарството, който въздейства на околните с емоциите си прехвърляйки ги на тях. Докато Оливия не помни за тези експерименти той си я спомня много добре и я нарича "Олив". Тя го ранява не смъртоносно предотвратяване самоубийството му заедно с голяма група повлияна от чувствата му след което е поставен в наркотична кома за да задържи емоциите му. Уолтър открива касета от експериментите над Оливия, на която се чува неговия глас освен този на д-р Бел докато се опитват да овладеят Оливия, която е разстроена и е причинили доста големи щети на оборудването в стаята, в която се намира.

Ужасни, обезобразени тела, с изцеден докрай гръбначен мозък започват да се появяват по малките часове в Бостън. Разследването стига до учен принуден да сътрудничи на УНТ - био-терористична групировка. Оливия се заема да помогне на сестра си с развода. Уолтър се чувства насърчен от разговорите с колегата учен, докато търсят лекарство - но и също толкова обезсърчен от мисълта за момента, в който неговите завети ще бъдат открити.

Има опасност Оливия да загуби представа за реалността, след като получава осезаеми видения по време на работа. Докато се води разследване на обезпокоителни неволни инциденти на самозапалване, става ясно, че с тези хора е провеждан експеримент в детството, който ги превръща в човешки оръжия в зряла възраст. Санфорд Харис, Нина Шарп и Наблюдателя разкриват нови пластове от тяхното участие.

Събитията протичат бързо от момента, в който Дейвид Робърт Джоунс открива "слабото място“. Уолтър изчезва, само за да успее да се върне с необходимото ключово оборудване в последната минута. Случилото се с малкия Питър отстранява всички подозрения относно Бишъп. Оливия преживява уникална промяна на реалностите докато търси илюзорния Уилям Бел.