Il Detective Britten, inizia a raccontare ai suoi due psichiatri il dramma dell'incidente e ad esporre questa esperienza delle due realtà, mentre i due diffidano diffidano questo modo di vedere le cose, Britten lo vede come un ottimo metodo per elaborare il lutto di sua moglie e suo figlio ma anche per risolvere i casi di omicidio di tutti giorni.

Britten nella realtà rossa, indaga sull'omicidio di un noto e famoso medico e comincia a conoscere il Detective Vega, durante le stesse indagini viene colpito dall'affermazione di un senza tetto che dice di aver visto un uomo piccolo che stava uccidendo un uomo. Britten ne rimane tanto colpito da cominciare a indagare di nascosto a questo "Piccoletto" e anche gli psichiatri diffidano del suo comportamento. Alla fine dell'episodio si possono vedere il Capo della Polizia "Kessell" e il Capo distretto di Britten che discutono sui metodi usati per eliminare Britten e la Capo distretto di Britten chiede a Kessell, inviperito per un possibile ritorno di memoria di Britten, se per l'attentato hanno usato un uomo "Piccoletto": lui risponde che l'uomo era in realtà molto basso.

Rex viene rapito da un detenuto che Michael arresto' anni prima; Michael viene contattato dal detenuto, si incontrano e, proprio quando lui sta per dire a Michael dove si trova il figlio, dei poliziotti che l'avevano seguito, gli sparano e lo uccidono; Michael riesce a rintracciarlo nella sua realtà secondaria: il detenuto è ancora in carcere, riesce a farsi dire il luogo dove Rex è intrappolato: Michael riesce a trovarlo e salvarlo appena in tempo, Rex viene trovato disidratato e quasi in fin di vita: aveva anche lasciato un video-messaggio a chiunque lo trovasse (dava già per scontato che sarebbe morto), nel messaggio rivela al padre che lo vuole bene nonostante in quel periodo fossero molto distanti.

Nella realtà rossa Michael indaga sulla morte di una giovane ragazza durante una festa su uno yatch, mentre nella realtà verde si occupa del caso di un ex tossicodipendente trovato ucciso e torturato. Quello che connette entrambe è la presenza di Kate Porter, l'ex baby-sitter di Rex; Britten cerca di capirne il motivo e il perché la stessa persona sia così diversa da realtà a realtà.

Mentre nella realtà rossa Hannah si reca in Oregon per visitare l'università che vorrebbe frequentare, nella realtà verde Michael ha a che fare con un imitatore di un serial killer - Gemini - di cui si è occupato l'agente dell'FBI Santoro. Quando quest'ultima arriva a Los Angeles per aiutare nelle indagini, la capacità di Michael di essere nel posto giusto al momento giusto viene fraintesa.

Michael si occupa di una situazione delicata all'interno di un ospedale psichiatrico, dove uno schizofrenico - Gabriel - tiene in ostaggio alcuni pazienti per poter ottenere informazioni su sua sorella. Michael si improvvisa mediatore ma si rende conto che la situazione critica del ragazzo può essere facilmente adottata anche per il suo caso, cosa che lo porta a considerare il suo stato di salute mentale.

Mentre Hannah si prepara per il trasloco in Oregon, Michael viene tormentato da un caso irrisolto affrontato prima dell'incidente, cosa che crea preoccupazione nel capitano Harper. Intanto nella realtà Verde Micheal e Bird si occupano di un caso di suicidio, mentre in quella Rossa viene ritrovato il cadavere di un uomo scomparso tre anni prima e nascosto nel cemento.

Nella realtà verde, Michael si occupa del tentato omicidio ai danni di un commercialista che lavora per la malavita, Marcus Ananyev, che sarà costretto a ricorrere alla protezione testimoni insieme alla moglie Alina. Nella realtà rossa Hannah si prepara al trasloco mentre il marito fa conoscere Vega a quello che per quindici anni è stato il suo informatore, Jake.

In entrambe le realtà Michael indaga su due omicidi legati a due diversi risultati di un importante partita di football tra Los Angeles e Seattle. Intanto Vega decide di preparare una festa per l'addio del collega, mentre la ragazza di Rex, Emma, porta con sé un segreto che sconvolgerà entrambe le realtà.

Michael si sveglia nella realtà rossa incapace di passare all'altra e senza indizi per capire dove risieda il problema. Quando è pronto ad arrendersi ad una vita senza il figlio Rex, cominciando ad elaborare il lutto, capisce il perché di un'allucinazione e scopre chi è e dove ha conosciuto il detective Ed Hawkins.

Nella realtà verde Michael decide di prendere in pugno la situazione e confrontarsi direttamente con chi ha ucciso la sua famiglia, mentre Bird cerca di impedirgli di compromettere la sua carriera per sempre. Nella realtà rossa, dove Bird è il partner di Hawkins, Michael contatta l'ex collega per fare in modo di avere le prove che incastrano il detective.

Mentre il Michael della realtà verde riesce a provare il traffico illecito nelle mani di Kessel ed Hawkins ma non ancora il coinvolgimento di Harper, nella realtà rossa viene ingiustamente incarcerato per omicidio proprio mentre le due vite alternative cominciano a sovrapporsi.