올리비아는 월터 비숍의 옛 연구실 파트너이자 매시브 다이내믹의 창립자인 윌리엄 벨을 만나 평행 우주의 존재와 두 세계를 오가는 능력을 알게 된다.

올리비아를 둘러싼 상황에 긴장감이 맴도는 가운데 프린지 팀은 유전자 변이와 관련된 까다로운 사건을 수사하게 된다. 펜실베이니아주 교외에서 한 고속도로 건설 노동자가 인간의 유해가 가득한 지하 터널로 끌려 들어가 실종된다.

피터, 월터, 올리비아, 브로일스는 필라델피아의 한 역사에서 일어난 기묘한 폭발 사건을 수사한다. 수많은 사상자가 발생했지만 폭발 장치의 흔적을 찾을 수가 없다.

올리비아는 매시브 다이내믹의 창립자인 윌리엄 벨과의 충격적인 만남에서 서서히 회복하는 와중에, 비숍 박사가 기억을 촉진하기 위해 만들어 준 강력한 프린지 음료를 마신다.

프린지 팀은 미스터리한 사건을 수사하러 시애틀로 향한다. 한 남자가 상사를 숫양 뿔이 달린 사악한 괴생명체로 오인해 공격한다. 영문을 알 수 없는 사건이 계속 벌어지는 가운데, 프리지 팀은 꿈과 연관된 기묘한 단서를 끈질기게 추적한다.

의문의 사건이 발생해 프린지 부서가 혼란에 빠진다. 프린지 팀이 설명할 수 없는 이유로 피해자들이 흙으로 붕괴되는 사건의 수사를 맡으며, 브로일스 요원이 사건 해결의 실마리를 찾는다.

뉴욕에서 벌어진 납치 사건이 인질극이 되고 만다. 당국은 두 용의자를 조사하면서 정신을 조종하는 불가사의한 힘의 실체를 알게 된다.

화물선이 좌초되어 괴생명체의 숙주가 된 시신으로 해안이 뒤덮인다. 프린지 팀은 사건 현장으로 출동해 시신을 살펴보고 정체불명의 유기체가 사실 거대한 기생충이라는 사실을 알게 된다.

정신 건강 센터의 한 환자가 긴급한 뇌 수술을 받은 뒤에 뇌가 노출된 채 발견되어 프린지 팀이 수사에 나선다. 믿을 수 없는 사건이 발생했지만, 프린지 팀이 도착하기 전에 환자의 상태와 정신병이 놀라울 정도로 개선된다.

10대 소녀가 뇌사 판정을 받자 어머니는 생명 유지 장치를 떼기로 한다. 그러나 장기 제거 수술을 하던 중, 죽었던 소녀가 일어나서 알파벳과 숫자로 된 암호를 외친다. 이 에피소드는 시즌 1의 미방영 에피소드일까, 아니면 평행 우주일까? 또 다른 수수께끼다.

알 수 없는 이유로 흉측한 모습의 인간들이 사람들을 공격한다. 프린지 팀은 뉴욕 북부의 작은 마을 에다이나를 방문해서 기이한 사건의 실마리를 캔다.

미팅 때문에 한 남자가 보스턴의 사무실에 방문했다가 넋을 잃고 쓰러진다. 남자는 정맥이 파열되어 온 사방에 피를 뿜는다. 기묘한 사건을 조사하기 위해 현장을 방문한 올리비아와 피터는 그 원인이 치명적인 바이러스인 것을 알게 된다

매사추세츠 브루클린의 한 결혼식에서 특정 하객들이 체내에서의 현상 때문에 질식당한다. 끔찍하고 당혹스러운 범죄 현장에서 프린지 팀은 범인이 어떻게 독을 풀고 목표를 설정했는지 조사한다.

엄청난 지진이 맨해튼의 오피스 건물을 강타한 뒤 단 한 명의 생존자가 발견된다. 프린지 팀은 생존자가 우리 우주의 사람이 아니라는 결론을 내린다.

월터는 올리비아에게 피터의 출신에 얽힌 초현실적인 사연을 들려준다. 월터의 이야기는 1985년으로 거슬러 올라가고, 과거가 밝혀지면서 수수께끼 역시 깊어진다.

건강한 여자가 갑자기 병에 걸려 죽은 채 발견된다. 무고한 사람들이 더 희생당하지 않도록 프린지 팀은 끔찍한 질병의 원인을 조사한다.

통근 열차에 탄 승객들이 마치 스위치를 끈 것 같은 모습으로 죽은 채 발견된다. 모든 휴대 전화와 MP3 플레이어, 노트북, 배터리, 그리고 사람의 생명까지도 에너지를 빼앗긴 것 같은 모습이었다.

버려진 창고에서 10대 청소년 둘이 대마를 피우며 데이트하다가 죽은 채 발견된다. 피해자들의 연개구에 남은 자상 세 개는 평행 우주에서 온 모습 변환자들의 표식이다.

힘든 소식에 시달리던 월터는 올리비아의 조카 엘라에게 동화 같은 이야기를 들려주고, 올리비아와 브로일스 요원의 뮤지컬이 곁들여진다.

피터는 지역 법 집행관 마시스 보안관과 팀을 이루어 뉴턴과 연관된 연쇄 살인 사건을 조사한다. 한편 월터는 세인트 클레어 병원으로 돌아갈지도 모른다는 공포에 시달리고, 다른 우주에서 사람이 하나 찾아온다.

월터와 올리비아는 평행 우주로 이동하고, 고대하던 월터 비숍과 윌리엄 벨의 대결이 벌어진다. 레너드 니모이가 다시 한 번 특별 출연한다.

희생자가 발생한다. 월터와 올리비아가 '저 너머에' 다녀온 사건으로 인해 두 우주는 완전히 다르게 변화한다.