Gli uomini della caserma 51 devono affrontare un nuovo lutto, un membro della squadra ha infatti perso la vita durante un intervento. Per gestire l'emergenza Dawson accetta di prolungare il suo lavoro sull'ambulanza, mentre Severide non rientra dal periodo di ferie concordato. Nel frattempo Newhouse dà a Mills alcune informazioni sul nonno paterno e Mouch cerca di distrarre il capitano Boden.

Severide torna in servizio, ancora molto turbato dalla recente perdita nonostante si sforzi di nasconderlo ai colleghi. Gabriela intanto decide di rimanere alla 51, perché la nuova caserma ostacola il suo trasferimento. Nel frattempo una nuova arrivata inizia a farsi conoscere dalla squadra, mentre Hermann ha grandi progetti per il bar.

Mentre si recano sul luogo di un incendio, il camion 81 e quello di Welch si scontrano. Cruz viene accusato di essere passato con il semaforo rosso e l'autista dell'altro camion è in pericolo di vita. Nel frattempo Boden offre a Gabriela un posto da vigile del fuoco alla caserma 51, mentre Mills scopre di avere un problema di salute che gli impedisce di rientrare in squadra.

Mentre Dawson e Mills si mettono alla prova nei loro nuovi incarichi, Casey e Boden sono preoccupati per Severide, che non riesce a superare la perdita di Shay e passa il tempo libero tra eccessi nei bar. Ciononostante riesce comunque a salvare la vita di un'autista della metropolitana aggredita e ferita gravemente dai membri di una gang.

Casey si prende cura di sua sorella dopo aver appreso la notizia del suo inaspettato divorzio. Alla Caserma 51, Dawson e Mills tentano di adattarsi a nuovi ruoli.

Severide torna da Las Vegas con una novita'. Intanto, alla Caserma 51 c'è una nuova emergenza da affrontare quando scoppia un incendio all'interno di un'abitazione.

La squadra è chiamata a intervenire in seguito al terribile schianto di un elicottero su una zona altamente popolata. Brittany teme per la vita di suo marito.

Il rapporto tra Dawson e Casey è messo a dura prova quando Dawson, durante una missione, trasgredisce un ordine. Severide scopre qualcosa sul passato di Brittany.

Un incendio in un'abitazione mette una coppia in pericolo. Per Dawson e Casey trovare un equilibrio tra vita privata e lavorativa sembra essere più difficile del previsto.

La polizia e i vigili del fuoco della Caserma 51 sono alla ricerca di Mills e Brett. Intanto, la storia tra Dawson e Casey arriva al capolinea.

Dawson e Severide decidono di indagare più a fondo sull'incendio durante il quale ha perso la vita Shay. Intanto, la squadra aiuta le vittime di un incidente stradale.

A Chicago arriva la sorella di Shay. Intanto, Cruz deve affrontare una sorpresa; mentre Boden tenta in tutti i modi di aiutare suo padre.

Chicago è colpita da una tempesta di neve. Brett e Mills ricevono una chiamata e vanno a soccorrere un adolescente, mentre Dawson presta soccorso a una neonata abbandonata.

Boden decide di prendersi un periodo di congedo e al suo posto viene mandato Pat Pridgen, che dimostra subito di non essere all'altezza della situazione.

Durante un incendio, Pridgen commette un'imperdonabile leggerezza che finisce per mettere nei guai la Caserma 51. Intanto, Brett organizza un'uscita a quattro.

Un vecchio amico di Severide spera di avere una seconda possibilità con i Vigili del Fuoco di Chicago. Nel frattempo, Mouch affronta la paura di incontrare suo figlio.

Herfmann salva un bambino da un incendio. Mills scopre una notizia inaspettata, mentre Brett decide finalmente di lasciare Cruz, ma qualcosa non va come previsto.

I membri della Caserma 51 accompagnano in ospedale alcune vittime intossicate dall'ammoniaca. Nel corso dell'operazione, un terrorista si fa esplodere con una granata.

Mills cerca di salvare un pilota che è stato gravemente ferito in un incidente. Herrmann, Otis e Cruz preparano la squadra dei Wolverines per la finale del campionato.

Molte persone sono convinte che Rice non sia affatto sincero. Intanto, Casey inizia a pensare ad un futuro alternativo dei vigili del fuoco.

Scott è accusato da Otis di aver messo in pericolo la squadra durante un'operazione complicata. Nonostante provi a calmare gli animi, Severide pensa che Otis abbia ragione.

La tensione sale tra gli uomini. Otis accusa Rice di essere un vigliacco. Inizialmente, Severide difende Rice, ma poi è costretto a fare rapporto al comandante Boden.