ニューヨークのマンハッタンで車の事故が起こり、オリビアは“もう１つの世界”から衝撃的な帰還を果たす。 ビショップ博士はラボで検視を行いながら、息子ピーターのために、ある誕生日プレゼントを用意していた。 一方、オリビアが訪れた“もう１つの世界”について手がかりを得ようと奔走するピーター。 だが、フリンジ・チームには解散の危機が訪れようとしていた。

ペンシルベニアの田舎でハイウエーの建設作業員が、何者かによって地下に引きずり込まれ、こつ然と姿を消した。 フリンジ・チームは、同様の失踪が相次いで起こっていることを受け、真相に迫るべく現場へ向かう。 やがて、事件と遺伝子変異とのつながりが明らかになり…。 一方、ビショップ博士は、霧を使って、２つの世界を行き来するシミュレーションを試みていた。

フィラデルフィアの駅の構内で爆発事件が起こった。 だが、起爆装置の痕跡は何も残っていない。 オリビアたちは、この奇妙な事件を捜査すべく現場へ向かう。 ラボへ戻り、検視を行ったビショップ博士は、思いもよらないような爆発の原因を突き止める。 さらなる爆発の脅威と、軍の機密プロジェクトとのつながりが明らかになるなか、オリビアとピーターはイラクへ向かう。

オリビアはウィリアム・ベルとの衝撃的な出会いから自分を取り戻しつつあった。 ビショップ博士はオリビアの記憶を呼び起こすため、ある強力な飲み薬を調合する。 一方、フリンジ・チームは“姿を変える装置”いわゆる、シェイプシフターが関与する連続盗難事件を捜査していた。 やがて、オリビアの記憶がよみがえるにつれ“もう１つの世界”のことが明らかになっていく｡

ある男が自分の上司がモンスターに見え、殴り殺すという不可解な事件が起こり、フリンジ・チームはシアトルの現場へ向かう。 謎の現象が次々と起こるなか、休む間もなく事件と“夢”との関係を調査するオリビアたち。 ブロイルズは、さらなる手がかりを求め、マッシブ・ダイナミック社の重役ニーナ・シャープに面会する。 そして、事件は思わぬ展開を見せるのだった。

ニューヨークで人質誘拐事件が起こった。 警官たちは、容疑者を立体駐車場に追い詰めたものの、不可解な現象が起き、衝撃的な結末を迎えてしまう。 フリンジ・チームは、捜査を進めるなか、事件とマッシブ・ダイナミック社とのつながりを突き止めるが、謎は深まり、さらなる事件が起こる可能性も増すばかりだった。 そして、ピーターまで犯人に捕らえられてしまう。

監視人が女性を連れ去るという事件が起こり、連れ去った理由を調査するため、フリンジ・チームが召集される。 捜査を進めるなか、明らかになっていく監視人の素顔と、ビショップ博士の秘密。 かつてビショップ博士は監視人たちと関わりを持ったことがあったが、息子ピーターには、その事実をどうしても知られたくなかった。 そして、運命の歯車は取り返しのつかない方向へ回り始める。

貨物船が座礁し、乗っていた密航者たちが岸に打ち上げられた。 彼らは口にイカのような生物をくわえて死亡していた。 現場へ急行したフリンジ・チームは、この謎の生物が巨大な寄生虫であることを突き止める。 ラボに戻り、調査を進めるビショップ博士。 やがて、ある危険な組織の存在が浮かび上がり、オリビア、ピーター、ブロイルズは事件解決のために奔走する。

精神医療施設に入院している患者が、ある侵入者によって脳を手術されるという事件が起こった。 オリビアたちが話を聞きに行くが奇跡的にも手術によって患者の病状は消えていた。 オリビアとピーターは防犯カメラの映像から侵入者が“シェイプシフター”のリーダー、ニュートンであることを突き止める。 そして、ビショップ博士の記憶をたどるうち、ウィリアム・ベルの名が再び浮上する。

脳動脈瘤のため脳死状態となった女性リサ・ドノバン。生命維持装置を止められ、ドナーとして臓器摘出する途中で息を吹き返し、ロシア語と数字を叫ぶ。ウォルターは動脈瘤がリサを霊能者にした可能性があることを指摘する。一方オリビアは行方不明中の海軍兵ラスクがリサを通して何かを伝えたいのではと考え、退院したリサに会いに行く。※未公開エピソード

ニューヨーク州の小さな町エダイナで、警官が顔の変形した人間に襲われるという奇妙な事件が起こった。フリンジ・チームは、この不可解な事件の手がかりを得るべく現場へ向かう。 やがて顔が変形するという秘密をずっと守り続けてきた人たちの存在が明らかになり、彼らは、その秘密を守るためなら手段を選ばなかった。 そして、捜査は意外な展開を見せる。

ボストンの、あるオフィスで男が突然、気を失って倒れ、血管が浮き上がったかと思うと口から血を吹いて死亡した。 現場へ急行したオリビアとピーターは、致死率の高いウイルスが原因であり、感染が拡大していることを知る。 やがて、ＣＤＣ（疾病対策予防センター）により、ビルの隔離とウイルスの封じ込めが行われ、残った社員たちとともに、オリビア、ピーターはビルに閉じ込められてしまう。

マサチューセッツ州ブルックリンで、結婚式に出席したゲストたちが、自身の体内が酸欠状態に陥り、窒息死するという事件が起こった。残された手がかりをラボへ持ち帰ったフリンジ・チームは、彼らが兵器の科学実験の被験者にされたことを突き止める。 やがて、事件とビショップ家とのつながりが明らかになり…。 フリンジ・チームは、さらなる悲劇を食い止めるため、果敢に立ち向かう。

マンハッタンのオフィスビルを激震が襲った。 唯一の生存者が確認されたものの、フリンジ・チームは、生存者が“もう１つの世界”から来た人間だと確信する。 ビショップ博士は、揺れは地震ではなく、かつてウィリアム・ベルと行っていた研究と関わりがあるのではと推測する。 さらなる危機が迫りくるなか、人々の命を救うためには、オリビアが自身の過去と向き合わねばならなかった。

オリビアのもとを訪れたビショップ博士は、過去を回想し、息子ピーターと“もう１つの世界”の、ある秘密を打ち明ける。 すべては、1985年の出来事が過去を知る重要な鍵を握っていた。 ピーターの母親も登場し、ビショップ博士が禁断の領域へ足を踏み入れた経緯が語られていく。 “もう１つの世界”は、ただ同じように存在する以上の意味を持っていた。

健康に何の問題もなかった女性が、あり得ない病気にかかって急死するという事件が起こった。 フリンジ・チームは、さらなる犠牲者を防ごうと、この不可解な事件の真相解明に取り組む。 捜査が進むなか、ピーターは被害者の手帳から、ある人物の名を発見し…。 一方、オリビアは、ピーターにビショップ博士が語った秘密のことを隠しておくべきか話すべきか、その狭間で悩んでいた。

通勤電車の中で乗客たちが全員、死亡するという事件が起こった。 異様な現場に駆けつけたフリンジ・チームは、奇妙なことに携帯やＭＰ３プレーヤー、ノートパソコンに至るまで、全ての電子機器のバッテリーが切れていることに気づく。 一方、ピーターはビショップ博士の様子がおかしいことをいぶかしく思っていた。 そして、捜査線上に浮かぶ、ある人物の正体とは…？

10代のカップルが廃倉庫で殺害され、彼らの口の中には“シェイプシフター”との関わりを示す３つの点が残されていた。 フリンジ・チームは、残された手がかりを調査するとともに、事件の裏で糸を引く人物トーマス・ジェローム・ニュートンの本当の目的を突き止めようとしていた。 そして、真相を求めてマッシブ・ダイナミック社へ向かうオリビアとピーターだったが…。

ラボに寄ったオリビアは、一緒に連れてきた姪（めい）のエラをアストリッドに預け、重要な用があるからと出かけてしまう。 ビショップ博士に、何かお話をしてとせがむエラ。 そして、彼が語り始めたのは、オリビアが踊ったり、ブロイルズがピアノを弾いたりする推理小説のような物語だった。 一方、しばらくして戻ってきたオリビアはビショップ博士に、ある結果を伝える。

ワシントン州でウエートレスをしていた女性が、頭を切開され、脳を取り出されて殺害された。 事件には、トーマス・ジェローム・ニュートンの関与が疑われ、ピーターは地元の保安官と協力し、捜査を開始する。 一方、ビショップ博士は、セントクレア病院に再び収容されるのではないかと心配していた。 そして“もう１つの世界”から、ある人物が姿を現す。

2つの世界が衝突し、どちらかが消滅してしまう危機が迫っていた。 その悲劇を食い止めるため、ビショップ博士とオリビアは“もう１つの世界”へ行こうとする。 彼らは、マッシブ・ダイナミック社のニーナ・シャープに協力を要請し、特殊なパワーを使って“もう１つの世界”へ行く方法を模索する。 そして、ついにウィリアム・ベルと直接、対決する時がきた。

“もうひとつの世界”で離ればなれになったオリビアとビショップ博士は、ある病院で間一髪の再会を果たす。 ビショップ博士とウィリアム・ベルに、ある場所で落ち合う約束をし、ピーターの行方を捜すオリビア。 二人は無事、出会えるのだろうか？ そして、２つの世界が消滅するのを食い止めようとして、犠牲になった人物とは？ はたして世界はもう二度と元には戻らないのか？