Mentre Sarah cerca Helena, che è scomparsa, Cosima sembra riprendersi dalla malattia. Alison e Donnie devono affrontare nuovi problemi finanziari.

Castor perseguita i cloni Leda per ottenere i campioni di tessuto originale. Helena, imprigionata e incinta, viene visitata da un nuovo, malvagio individuo.

Leda e Castor danno la caccia al clone con il DNA originale. Intanto Mark e Gracie cercano campioni che potrebbero liberarli, mentre Art e Sarah provano a rintracciarli.

Quando Mark viene catturato, Sarah raccoglie informazioni per ritrovare il DNA Castor originale. Ma un nemico a lei noto è sulle sue tracce.

Helena e la "sestra" Sarah si incontrano al Castor Camp. Intanto la fedeltà di Paul viene messa a dura prova e Mrs. S e Felix si occupano di Gracie.

Paul scopre la terribile verità che sta dietro il registro dei nomi dei ragazzi Castor, ed entra in azione. Intanto Felix cerca disperatamente di ritrovare Sarah.

Alison cerca di "sviluppare" gli affari che conduce con Donnie, ma qualcosa non va secondo i piani.

La promessa che Rachel fa a Sarah ha un prezzo molto alto. Intanto Helena e Gracie collaborano con gli Hendrix, mentre Donnie rimprovera Kellerman.

A Londra, Sarah, Felix e Mrs. S sono sulle tracce del DNA Castor originale. A casa, invece, Donnie cerca di salvare gli affari di famiglia.

Mentre il Clone Club punta alla verità, Castor e Topside costringono Sarah a siglare alleanze difficili. Intanto Donnie offre a Helena un "regalo" inaspettato.

Su suggerimento di un clone misterioso, Beth Childs comincia a esplorare il mondo di Neoluzione, facendo una scoperta allarmante.

Sarah lascia l'Islanda e si mette sulle tracce di M.K.; poi trova nuovi indizi sulla crisi di Beth. Scott scopre che Kendall Malone nasconde qualcosa.

Sarah cerca altre informazioni sul suo impianto. Alison e Donnie decidono di aiutarla. Intanto Kira ha una visione inquietante.

Cosima esamina la larva di Leekie. Felix e Donnie si fingono una coppia per avere notizie su una clinica della fertilità. Sarah scopre che M.K. ha un suo programma.

Una rischiosa missione sotto copertura alla Brightborn riserva una serie di sorprese. La spaccatura tra Sarah e Felix s'intensifica a causa di Adele.

Sarah e Cosima valutano una proposta molto rischiosa che potrebbe aiutare entrambe. Emerge finalmente la verità sui fatti accaduti la notte della morte di Beth.

Sarah comincia a perdere il controllo, Scott tenta di dissuadere Cosima dal compiere un'azione avventata e Rachel scopre che la sua situazione è cambiata.

Mentre Donnie è in prigione, Duko lancia un ultimatum ad Alison. Nel frattempo Cosima trova una nuova strada per la cura e S vuole vendicare la madre.

Sarah e Rachel si coalizzano di malavoglia per combattere Evie Cho e rintracciano due donne che sono scappate da Brightborn. Helena ritorna.

Un improvviso cambio ai vertici del potere della Neoluzione provoca gravi conseguenze. Quando una scoperta scientifica mette in pericolo Cosima, Sarah si reca sull'isola.

Sarah ha difficoltà a sopravvivere sull'isola, mentre Cosima si adatta alla vita nel villaggio. A casa, i loro familiari subiscono nuove minacce.

Dopo aver incontrato il misterioso P.T., Rachel fa a Sarah un'offerta che non può rifiutare. Un vecchio alleato riemerge per aiutare Kira.

Alla fiera della chiesa, le pressioni da parte dei neo e i ricordi del passato spingono Alison verso una spirale discendente, facendole prendere una decisione importante.

Allarmate dal cambiamento di Kira, Sarah e Siobhan intraprendono una missione sotto copertura. Cosima decide di scoprire cosa si nasconde nel bosco.

Cosima nutre dubbi sulla lealtà di Delphine e scopre la verità sulla "creatura" che terrorizza il villaggio. I piani di Neoluzione per Kira diventano chiari.

Krystal ritorna con un'incredibile informazione. Mentre la tensione nel villaggio cresce, un nuovo arrivo spinge Susan al limite della sopportazione.

A qualche ora dall'inizio del processo a Kira, Cosima si affretta a portare alla luce la verità su P.T. e una sconvolgente scoperta fa perdere il controllo a Rachel.

Dopo aver insistito perché le sorelle festeggino l'inaugurazione della mostra d'arte di Felix, S procede con un piano segreto per mettere in ginocchio la Neoluzione.

Mentre Sarah e i suoi familiari devono affrontare una tragedia, le notizie inquietanti su Helena li spingono a intraprendere un'altra missione pericolosa.

Nell'episodio finale della serie, un drammatico scontro si scatena nei corridoi del vecchio Dyad, mentre Sarah, Art e Helena affrontano per l'ultima volta la Neoluzione.