Brennan è stata accusata di omicidio e si sta nascondendo dall'FBI con l'aiuto di suo padre. Booth e il team dello Jeffersonian sono convinti che Christopher Pelant ha manipolato le prove per far sì che Brennan venisse accusata. Una soffiata anonima guida Booth ai resti di un consulente scolastico che potrebbero avere la chiave per provare l'innocenza di Temperance.

Con Brennan tornata al suo posto, la squadra lavora al caso di un famoso avvocato divorzista, ucciso proprio mentre lui stesso stava separandosi dalla moglie. Intanto Brennan e Booth, a casa, hanno qualche problema a riprendere la normale routine.

Dopo l'esplosione di una bomba nel parcheggio di un hotel, la squadra del Jeffersonian è chiamata per ricomporre e riconoscere i corpi delle vittime. Per Brennan e la sua squadra questa volta ci sarà una grossa sopresa quasi paranormale. Intanto Booth deve lavorare dietro la scrivania per poter avere una promozione, così Sweets si trova a lavorare temporaneamente con l'agente speciale Olivia Sparlin.

Il team del Jeffersonian lavora per ricostruire le cause della morte di un impiegato di un'expo di animali. Intanto Sweets e Daisy parlano della loro relazione, e prendono un'importante decisione.

Il team indaga sulla morte di una donna il cui corpo è stato ritrovato mutilato ed eviscerato in modo estremamente accurato, in un cassonetto della città. Booth, scopre che Sweet vive nel suo ufficio al Jeffersonian, e lo invita a stare a casa sua con lui e Brennan mentre è alla ricerca di un nuovo appartamento.

Bones è decisa a fare un'esercitazione che sia anche un'esperienza di team building per i suoi, e li incita a cimentarsi in una sfida all'ultimo 'cadavere non identificato'. Durante le indagini il team scopre l'identità di un uomo che è morto in seguito all'attacco dell'11 Settembre.

La dottoressa Temperance Brennan e l’agente Seeley Booth indagheranno sul misterioso omicidio di un esperto di pulizie di scene del crimine, i cui resti vengono ritrovati in una capsula ermeticamente sigillata, una sorta di bacello, rinvenuta su una spiaggia. Nel frattempo, Angela e Hodgins vengono a sapere che Cam è coinvolto in una storia d’amore che fino ad allora era stata mantenuta rigorosamente segreta.

Un artista di strada, il grande artista Zed, idolo di Angela, sta cercando di incollare un suo lavoro su un manifesto quando cade nella colla, e su un cadavere. Bones e i suoi dovranno districare le varie ossa, e capire cosa sia successo realmente.

Mentre la squadra indaga sui resti di un ragazzino trovato in una serra abbandonata, al Jeffersonian si presenta la sensitiva Avalon Harmonia (Guest star: Cindy Lauper), dicendo che la vittima, a cui anima sembra rimasta intrappolata nel mondo dei vivi, le ha chiesto di trovare il suo assassino. Durante l'indagine che sfiora il paranormale, i membri della squadra inizieranno ad interrogarsi su quello che è il loro concetto di vita dopo la morte.

Brennan e Booth indagheranno sul misterioso omicidio di una ballerina professionista che è stata assassinata tre giorni prima di un’importante audizione per entrare a far parte del cast di un popolare show televisivo. Per condurre meglio le indagini, i nostri due agenti parteciperanno sotto copertura come concorrenti dello show per scoprire se fra i partecipanti si nascondono potenziali assassini. L'esperienza lascerà il segno, soprattutto su Bones.

Un archeologo viene trovato ucciso nel suo studio-laboratorio. Qui lo studioso conservava preziosi resti di Uomini di Neanderthal e Homosapiens, che vengono assegnati a Clark, suscitando la gelosia di Brennan.

Hodgins e Angela vengono narcotizzati, e al loro risveglio trovano un cadavere appeso al baldacchino del loro letto, e petali di fiori intorno alla culla del loro bambino: Hodgins e' sicuro che Pelant sia tornato in cerca di vendetta. Il team del Jeffersonian scopre che il cadavere appartiene ad un agente delle forze speciali.

Il team del Jeffersonian lavora su due cadaveri trovati inaspettatamente nella stessa sepoltura: una donna malata terminale di cancro, e l'uomo che la stava aiutando nel percorso di accettazione della malattia.

L'indagine sul delitto di una campionessa di pattinaggio porta Angela sulla pista, per scoprire dall'interno chi avrebbe potuto volere la vittima morta. Intanto Cam è preoccupata per il numero di vsite mediche che sta prenotando Brennan.

Una sera che è rimasta nel laboratorio al Jeffersonian a lavorare, Brennan viene attaccata e ferita da un colpo di e viene portata d’urgenza in ospedale dove verserà in condizioni critiche. Mentre combatte tra la vita e la morte, Brennan avrà delle visioni di sua madre, che scardinano la sua logica ferrea. Nel frattempo, tutte le prove ritrovate sulla scena del crimine fanno pensare che il misterioso assalitore di Brennan è legato in qualche maniera al team del Jeffersonian.

Il team del Jeffersonian indagherà sui resti di un ragazzo quindicenne, descritto dalla madre come intelligente, ma con scarse abilità di socializzazione. Nel corso delle indagini, si scoprirà che il ragazzo aveva partecipato ad un festino con droga due settimane prima ed inoltre una ragazza minorenne confessa di essere stata violentata, compromettendo la reputazione del defunto. Nel frattempo, mentre tutti i riflettori sono puntati sugli inganni che sono emersi durante questo caso, Finn Abernathy prende in considerazione l’ipotesi di dire a Cam che sua figlia è in città per un breve periodo.

In un campo viene ritrovato il cadavere di un ragazzo. Mentre al Jeffersonian arriva un nuovo tirocinante, il brillante dottor Wells, un uomo molto intelligente con varie lauree tra cui fisica, è lega subito con Hodgins.

Il team del Jeffersonian indagherà sulla morte di Symchay Conteh, un giovane i cui resti sono stati ritrovati all’interno di un barile in un impianto di smaltimento di rifiuti tossici. Ad effettuare la macabra scoperta, un immigrato della Sierra Leone, che faceva numerosi lavori part time per sbarcare il lunario. Nel frattempo, mentre le indagini proseguono, Cam e Arastoo si rendono conto che è difficile mantenere segreta la loro relazione clandestina e Brennan e Booth si decidono a scegliere una destinazione per le loro vacanze.

Un agente di polizia che stava indagando sotto copertura su una serie di rapine, viene trovato morto all’interno di un furgone con un sacchetto di diamanti nascosto nel suo corpo mutilato e per questo il team del Jeffersonian dovrà scoprire se i rapinatori sono anche degli assassini o qualcun altro ha brutalmente ucciso il poliziotto. Nel frattempo, Brennan è il soggetto di un documentario che viene realizzato per raccogliere fondi per il Jeffersonian e si sforza di essere simpatica alla telecamera.

Il team del Jeffersonian investigherà sulla morte di un produttore televisivo. intanto, Brennan si ritroverà a dover accettare che Christine è una bambina nella media quando sua figlia viene accusata di aver morso un suo compagno di classe. Infine, Hodgins usa tutti gli strumenti del laboratorio del Jeffersonian per ricreare la salsa speciale piccante di Finn.

Il team del Jeffersonian indagherà sulla morte di Jack Spindler, impiegato modello di giorno e spogliarellista di notte e quando i resti dell’uomo vengono trovati in un sito di demolizione ed emerge quanto il secondo lavoro della vittima influenzasse la sua vita privata, gli agenti iniziano a torchiare l’amico dello spogliarellista, Storm. Nel frattempo, dopo ventiquattro anni di assenza, la madre di Booth ricompare con una speciale richiesta per lui.

Il team del Jeffersonian deve evitare la diffusione di un virus letale, mentre investiga sull’omicidio della giornalista Mia Garrett, il cui corpo è stato ritrovato in un impianto di rischio biologico. Quando il virus che ha ucciso Mia contagia anche lo stagista Arastoo Vaziri, la sua unica speranza di sopravvivenza è che il team riesca a trovare l’assassino, dando il via ad una gara contro il tempo per poter trovare una cura e salvare la sua vita e quella di milioni di persone.

In questo finale dell'ottava stagione: Il genio del male Christopher Pelant torna a giocare con la squadra del Jeffersonian nella loro ultima indagine, dove si scopre che una serie di omicidi sono legati ad agenti dell’FBI molto vicini a Booth. Nel corso delle indagini, Sweets si rende conto che alcune prove gli sembrano fin troppo familiari e Brennan inizia a riconsiderare la sua relazione con Booth quando quest’ultimo sembra essere il prossimo bersaglio di Pelant.