Barry profite de sa nouvelle vie dans la réalité alternative, créée trois mois auparavant. Cependant, le Négatif de Flash tente de l’avertir des répercussions que cela engendre. Barry subit des pertes de mémoire violentes concernant sa vie d’avant. L’affrontement entre Barry, Kid Flash et le Rival tourne à la catastrophe et Barry est contraint de choisir s’il doit continuer à vivre simplement en tant que Barry Allen ou reprendre ses fonctions de Flash dans son ancien espace-temps.

Barry se rend compte des effets secondaires du nouveau changement du flux temporal. Il rencontre son nouveau collègue, Julian Albert, qui le méprise instantanément. Dans cette nouvelle réalité, il retrouve un ennemi de Flashpoint, le Rival, et se trouve face au docteur Alchemy pour la première fois.

Le premier rendez-vous de Barry et Iris est interrompu par une nouvelle méta. Frankie, une jeune fille en famille d’accueil, est devenue Magenta, grâce à docteur Alchemy. Magenta veut à tout prix se venger du mal que son père adoptif lui a fait subir et terrorise toute la ville. Jesse et Harry sont de retour pour tester les pouvoirs supersoniques de Jesse, attisant la jalousie de Wally. Harry désapprouve l’utilisation des pouvoirs de Jesse car il craint pour sa sécurité.

Mirror Master, un nouveau méta-humain, est à la recherche de Snart. La formation supersonique de Jesse est interrompue par cette mission. Mirror Master et son ancienne partenaire, Top, se confrontent à Barry et Jesse. Mais l’inexpérience de Jesse a de sérieuses répercussions sur le reste de l’équipe Flash.

Un monstre terrorise Central City. Barry essaie de convaincre Julian de faire équipe avec lui pour mener l’enquête. Caitlin, inquiète au sujet de ses nouveaux pouvoirs méta-humains, demande de l'aide à sa mère. Cisco ne parvient toujours pas à accorder sa confiance à Wells.

Une ombre géante sème la terreur à Central City, mais ce n’est qu’une distraction pour éloigner Flash de Wally, la nouvelle cible d’Alchemy. Cisco décide de faire part des nouveaux pouvoirs de Caitlin au reste du groupe.

Caitlin ne parvient plus à contrôler ses pouvoirs et devient peu à peu Killer Frost. Wally est enfermé dans un cocon. Toute l’équipe du Star Lab tente de trouver une solution.

Une menace extraterrestre apparaît sur Central City. Lyla Michaels, à la tête d'ARGUS, présente la gravité de la situation à l'équipe de Star Labs. Pour faire face à ce qui se prépare, Barry va devoir se trouver des alliés. Il requiert l'aide d'Oliver Queen à Star City, lequel contacte les Legends. Et avec l'aide de Cisco, Barry retrouve Supergirl sur l'une des terres parallèles qu'il a visité. Un atout alien de leur côté ne serait pas négligeable...

Noël approche mais la menace du Dr Alchimie et de Savitar pèse tandis que l'entourage de Barry n'a pas le cœur à faire la fête. Pour combattre le dieu de la vitesse, Barry se rend sur Terre-III pour retrouver Jay Garrick et ses recherches l'amènent à penser que Julian pourrait en savoir plus qu'il ne le dit. H. R. supervise l'entrainement de Wally, qui veut lui aussi se battre contre Savitar.

Barry est encore tourmenté par son aperçu du futur. Quand un criminel apparait à Central City et laisse présager que la mort d'Iris est inévitable, il va chercher tous les moyens possibles de changer le futur, et Wally, qui fait ses premiers pas dans le costume de Kid Flash, en pâtit. Caitlin demande l’aide de Julian pour régler la question de son pouvoir grandissant.

Barry cherche un moyen d'augmenter sa vitesse pour être prêt à affronter Savitar le moment venu. Une envoyée de Terre-19, Gypsy, vient récupérer H. R. et le ramener dans son monde d'origine, mais quand il apprend qu'il sera condamné à mort, Cisco décide de la provoquer en duel. Connaissant le moment de sa mort, Iris se lance dans des enquêtes dangereuses et embarque Wally avec elle.

Jesse Quick revient de Terre-II avec des nouvelles inquiétantes : Harrison Wells est retenu prisonnier à Gorilla City et selon Grodd, les gorilles menacent de mettre à feu et à sang Earth-I. Caitlin, Julian, Cisco et Barry partent alors sur Earth-II pour libérer leur ami. Mais Grodd avait tout prévu ! Arriveront-ils à le sauver?

Gypsy fait irruption dans les laboratoires de Star Labs, sous le contrôle de Grodd. Barry voit alors un autre événement qu'il a vu dans le futur se réaliser : les gorilles de Terre-II vont attaquer Central City. En se préparant à l’assaut, Jesse décide de rester sur Terre-I, une décision que Harrison Wells accueille étonnamment bien.

Wally continue à repousser ses limites pour être prêt le jour de l'attaque de Savitar, c'est là que le dieu de la vitesse commence à lui apparaître et le tourmenter. Barry est décidé à arrêter Savitar mais ses choix sont remis en question quand il cache ses motivations.

Pour libérer Wally de la « force véloce », Barry retourne au cœur de la source de son pouvoir et de ses dangers. Jesse Quick décide de prendre les devants face à Savitar en utilisant la griffe qu'il a laissé derrière lui pour le retrouver.

J'onn J'onzz et Mon-El viennent sur Terre-I avec Supergirl dans un coma induit par le Music Meister, un être aux pouvoirs étranges. Il parvient à surprendre Barry et le plonge dans le même état que Supergirl. Les deux héros reprennent conscience dans un décors de film des années 1930, sans pouvoirs, où le Music Meister leur donne une seule consigne : pour sortir de ce piège, ils devront suivre le scénario.

Un nouveau méta-humain apparait à Central City, Abra Kadabra, avec des pouvoirs proches de la magie. Gypsy veut le ramener sur Terre-19 mais quand il affirme connaitre de précieuses informations sur Savitar, Barry hésite à le laisser partir. Le désaccord va avoir de graves conséquences. Caitlin va être touchée par un morceau de fer au niveau de l'abdomen et julian va devoir l'opérer. Alors que Caitlin vient de faire un arrêt cardiaque, Julian lui retire son collier qui lui permettait de contrôler ses pouvoirs. Caitlin se réveille alors en tant que Killer Frost.

Killer Frost a été libérée et va commencer à sévir dans Central City. C'est le moment où Barry choisi de prendre un grand risque : aller dans le futur en 2024, pour retrouver ses partenaires après le combat contre Savitar et obtenir les informations manquantes pour sauver Iris. Mais pendant ces huit ans, Barry a abandonné le combat, l'équipe de Flash s'est dissoute et Central City est entre les mains de Mirror Master et Top.

Barry et l’équipe rencontrent Tracy Brand, une scientifique, qui pourrait être la clé pour arrêter Savitar. Malheureusement, Killer Frost est également sur la piste de Tracy, la Team Flash doit donc batailler contre celle qui était leur amie, ce qui se révèle particulièrement difficile pour Cisco. La relation entre Joe et Cecile connait un grand tournant.

Barry prend des mesures drastiques pour arrêter Savitar. Pendant ce temps, H.R. continue d’encourager Tracy Brand afin qu’elle conçoive le piège anti-Savitar et Killer Frost revient avec une proposition intéressante.

Alors qu’il ne reste que 24 heures avant le meurtre d’Iris, Barry lutte pour sauver la femme qu’il aime et fait le choix d’utiliser tous les moyens à sa disposition. Réalisant qu’il lui reste encore une option à explorer, The Flash se tourne vers Captain Cold pour obtenir de l’aide.

N’ayant plus rien à perdre, Barry confronte Savitar au cours d’une conclusion épique à la saison 3.