Уолтер Бишоп долгие годы скрывал последствия собственных научных экспериментов. Однажды агент ФБР Оливия Данэм приходит к нему за помощью в расследовании гибели пассажиров самолёта. Учёный соглашается работать только рядом с сыном Питером, который привык держаться подальше от отца. Втроём, при поддержке Астрид Фарнсворт, они исследуют странные эпидемии, перемещения сквозь материю и людей, чьи тела меняются за считаные часы. За рядом случаев обнаруживаются следы технологий, разработанных Уолтером и его старым партнёром Уильямом Беллом. Оливия начинает подозревать, что расследования связаны между собой. Она обнаруживает сведения о детских опытах с «Кортексифаном» и вспоминает собственное участие в них. Но главное открытие касается Питера. Оказывается, настоящий сын Уолтера умер ребёнком, а мальчика, которого тот воспитал, учёный забрал из параллельной вселенной. Там его исчезновение стало причиной многолетнего конфликта. Двойники знакомых людей появляются среди сотрудников ФБР, а второй Уолтер готов применить разрушительное устройство, чтобы вернуть утраченное. Питер находит способ соединить два мира и предотвратить катастрофу, однако сам исчезает из памяти окружающих. Когда он возвращается, Оливии и его отцу приходится заново узнавать близкого человека. Одновременно Дэвид Роберт Джонс создаёт армию изменённых существ. Его планы связаны с Беллом, намеревающимся уничтожить существующие вселенные. Уолтер прерывает эксперимент, рискуя жизнью Оливии, и спасает её благодаря действию препарата. Позднее Землю захватывают Наблюдатели, существа из будущего, подавившие человеческие чувства ради развития интеллекта. В 2036 году Оливия, Питер и Уолтер присоединяются к сопротивлению. Они находят Майкла, мальчика, который сохранил эмоции и способен изменить возникновение захватчиков. Для выполнения плана требуется отправить его в 2167 год. После гибели Наблюдателя по имени Сентябрь Уолтер берёт Майкла за руку и уходит с ним в открытый временной проход.
