אוליביה חוזרת מהמציאות החלופית ופיטר מנסה לגלות מידע על ביקורה. וולטר מנסה להכין רפרפת לכבוד יום הולדתו של בנו, בזמן שברוילס מתמודד עם איום של הממשלה על סגירת מחלקת פרינג'.

כשפועל כביש נעלם לאחר שנגרר באופן מסתורי אל תוך מנהרה מלאה בשאריות בני אדם, מחלקת פרינג' נוסעת לזירה האירוע כדי לגלות ראיות נוספות. וולטר מנסה להדגים מעבר בין יקומים על צפרדעים.

הצוות בודק מקרה מוזר וקטלני של פצצה שהתפוצצה, אך לא השאירה אחריה עקבות של חומר נפץ. וולטר חושף את מקור האנרגיה שעורר את הפצצה והחקירה מובילה את אוליביה ופיטר לעירק.

דנהם נוטלת תרופה כדי לעורר את זיכרונה. בינתיים, המחלקה חוקרת מספר מקרי שוד הקשורים למשני צורה ונעזרים באישה מעברו של ד"ר בישופ. פלאשבק חושף עוד על ביקורה של אוליביה ביקום החלופי.

הצוות נתקל בתקרית בה איש תקף את הבוס שלו לאחר שהזה כי הוא שד. בעוד המקרים ממשיכים, הצוות חוקר קשר מוזר ומפחיד לחלומות. הסוכן ברוילס קובע פגישה עם נינה המובילה את החקירה לכיוון לא צפוי.

מקרי מוות מוזרים על ידי צל מסתורי מובילי את צוות פרינג' אל זירה בה הם לומדים כי אסטרונאוט רוסי היה אחוז דיבוק על ידי חיזר, ואחיו משכנע את דוקטור בישופ לפתור את המשוואה כדי לשחרר אותו.

כשחטיפה מסלימה למצב של בני ערובה, הרשויות המקומיות סוגרות על החשוד כדי לגלות כוח מסתורי עם השלכות חמורות. בזמן שהחקירה מתעצמת, מחלקת פרינג' מקשרת את החטיפות ל-"מאסיב דיינמיקס".

כשחטיפה יטצאת דופן מתרחשת, צוות פרינג' חושף פרטים על האיש המסתורי, הידוע בתור הצופה. כולם חוזרים למעבדה כדי לנתח ראיות חריגות ולהתמודד עם התאווה של וולטר למילקשייקים.

קו החוף מתמלא בגופות המאחסנות יצור דמוי דיונון. הצוות מגיע לזירת הפשע כדי לבדוק את הגופות ומגלה שמדובר בטפילים ענקיים. כעת הצוות עובד נגד הזמן כשהם מבינים שהמקרה קשור לארגון מאיים.

הצוות יוצא לחקור מטופל במוסד לחולי נפש שעבר ניתוח מוח שהותיר את מוחו חשוף. במהלך החקירה, דנהם מזהה את מנהיגם של משני הצורה. מוחו של וולטר עומד למבחן ו-וויליאם בל חוזר אל פני השטח.

לאחר שנערה בת עשרה עוברת מוות מוחי, אימה מתנקת את מכונת ההנשמה. אלא שהילדה המתה מתעוררת בפתאומיות תוך כדי צעקות של קוד אלפאנומרי ומתחילה לדבר רוסית שוטפת.

צוות פרינג' חוקר תופעה בלתי מוסברת המעוותת את פניהם של אנשים. לאחר שמתברר שהאנשים המעוותים הצליחו להסתתר למשך זמן רב ויעשו כל דבר כדי להישאר ככה, החקירה עושה פניה לא צפויה.

כשוירוס קטלני מתפשט בבניין משרדים בעת חקירה, המרכז לבקרת מחלות מטיל הסגר על המקום ומשמיד את הפתוגנים. כשהם בתוך הבניין יחד עם עובדי הבניין, פיטר ואוליביה מתמודדים נגד תנאים מאיימים.

הצוות מגיע לטקס חתונה ומוצא את אורחיו מתים כתוצאה מניסוי בנשק קטלני. וולטר מגלה נוסחה מדאיגה המתקשרת לאביו. עם האיום הגובר של עוד התקפות, הצוות מנסה הכל כדי לעצור מתקפות עתידיות.

לאחר שרעידת אדמה קטלנית מתרחשת, וולטר נחוש כי הגורם לרעידה לא היה גאולוגי. בעוד אסון נוסף מתקרב, הצוות נוסע למקום בו וולטר ו-וויליאם ערכו ניסוים; מה שמאלץ את אוליביה להתמודד עם עברה.

וולטר נזכר בשנת 1985 בזמן שהוא מסביר על המציאות החלופית לאוליביה. בפרק, אמו של פיטר מוצגת ופרטים על העולם החלופי מאשרים שיש יותר מאחד מכל דבר.

כשאישה בריאה מתה ממחלה שמעולם לא לקתה בה, מחלקת פרינג' יוצאת לחקור לפני שהמחלה תגבה קורבנות נוספים. אוליביה מתקשה להסתיר את סודו של וולטר מפיטר ונאמנותה נבחנת כשהזמן עובר.

כשנוסעים ברכבת עוברים מוות משתק, פיטר חושד שמשהו לא כשורה עם וולטר, שמתקשה להסתיר מפניו את הסוד. סדרה של נסיבות אירוניות עולה על פני השטח כשהחקירה מובילה אותם אל איש בעל עוצמה.

וולטר חוקר את גופותיהם של נער ונערה. אוליביה ופיטר הולכים לחפש תשובות ב-"מאסיב דיינמיקס". פיטר מגלה סוד משפחתי לאוליביה בזמן שוולטר מנסה להיזכר במה שניוטון מכנה "בניית דלת".

בזמן שוולטר מתמודד עם חדשות מעציבות, הוא מספר לאחיינית של אוליביה, אלה, סיפור הכולל הופעה מוזיקלית.

פיטר חובר עם השריף המקומי, השריף מת'יס, בקשר לסדרת רציחות עם קשרים לניוטון. בינתיים, וולטר מתמודד עם האפשרות להישלח חזרה לסנט קלייר ומישהו מ-"הצד השני" עושה ביקור.

בחלקו הראשון של פרק סיום העונה, וולטר ואוליביה עוברים ליקום המקביל, והפגישה הצפויה בין וולטר בישופ ו-וויליאם בל מתרחשת.

בחלקו השני של פרק סיום העונה, הקרבות יעשו ושני היקומים לעולם לא יהיו אותו דבר לאחר שוולטר ואוליביה ביקרו בצד השני.