Un experimento sobre la teoría del big bang parece ser la causa de que los más genios de Eureka estén perdiendo la inteligencia.

Una serie de fenómenos extraños se suceden en Eureka, casos de mudez repentina, bioluminiscencia humana… y su aparición se atribuye a una plaga.

El sistema de aire acondicionado de Eureka tiene una avería, lo que causa una serie de situaciones de alta tensión sexual hacia Carter.

Una estatua de bronce se vuelve de oro anunciando una nueva amenaza a la ciudad de Eureka. Beverly vuelve después de una temporada en Guantánamo.

Carter y Stark unen sus fuerzas para salvar al hijo de Allison, Kevin, y frustran la firme propagación de de un virus agresivo.

Eureka será amenazada por un misil inteligente. Eva Thorne llega al pueblo para evaluar los gastos de Global Dynamics.

El Sheriff Carter y Allison investigan la desaparición de un cientifico. Eva intenta hacer de Eureka un negocio muy rentable.

Un sarcófago abierto desata una plaga sobre aquellos que abrieron la tumba, y cuando amenaza a Eureka, Carter tiene que idear una solución moderada. Mientras tanto, Allison piensa que se está volviendo loca cuando sigue viendo a Nathan.

Un misterioso super héroe, que puede atravesar las paredes, está causando problemas en Eureka.

La aparición de un segundo sol sobre Eureka, hace que un evento muy importante sufra un contratiempo.

Eva Thorme se prepara para asegurar los subterráneos del complejo militar. La vida de Zoe esta en peligro, envejece prematuramente.

Es tiempo de los exámenes físicos del departamento del sherif y renovaciones del sistema de seguridad de Eureka.

El equipo trabaja contra reloj para encontrar la causa de los objetos perdidos.

El proyecto de Henry en el que lleva trabajando 20 años vuelve con más pasajeros de los que se llevó.

Es un dia ajetreado en Global Dynamics y en Eureka, ya que la tarea de Allison del día es hacer una limpieza sónica de la compañía y además el pueblo entero empieza a padecer un extraño Alzheimer.

Tess desea que su primer día como persona al cargo de Global Dynamics sea tranquilo, pero la llegada de un núcleo de hielo Ártico trae una nueva edad de hielo a Eureka.

Zoe se prepara para ir a la universidad, y Tess recibe una oferta de trabajo en Australia, cuando una perturbación magnética se cierne sobre Eureka.

Eureka se prepara para la gran fiesta de aniversario de la fundación de la ciudad. Henry repara el coche del fundador, a lo que le ayudará una nueva amiga llamada Grace. Allison, por su parte, se encarga de un adolescente autista.

Tras regresar a la ciudad desde el pasado, Carter se sorprende al encontrar a Tess en casa aún enamorada de él y con Kevin capaz de hablar y de valerse por sí mismo. Jo no tiene la misma suerte; Zane no quiere saber nada de ella. Henry, por su parte, es el alcalde de Eureka.

Fargo lidia con su nueva reputación como tirano, así como con la presión de responder ante el general Mansfield, que pide progresos en un proyecto de armas no letales. Él y Jo se dirigen al laboratorio para hacer un informe cuando se enteran de la existencia de un dispositivo para disparar por Internet. De repente, el dispositivo ataca a Fargo. Carter pone en marcha una investigación para descubrir quién ha sido el responsable y todas las pistas apuntan al doctor Parrish.

La semana del espacio empieza en Eureka y con ella la carrera de cohetes para la que todos están preparados. Antes del pistoletazo de salida el General Mansfield da parte de un nuevo tipo de oxígeno líquido, llamado TAP, que servirá para la colonización de Marte. La competición comienza con éxito, pero pronto Zane da el aviso de que hay un error en el vuelo del crucero espacial. Mientras ella le echa la culpa a un mal funcionamiento del aparato, el General pide que sea apartada del control y que se abra una investigación al respecto. Tras el fallo, Allison se encarga de revisar las operaciones realizadas sin detectar nada extraño, sin embargo, Henry descubre que el tanque de gasolina del crucero está vacío. Durante la investigación alertan que alguien ha usado el TAP, un oxígeno que una vez liberado comienza a extenderse poniendo, de esta manera, la ciudad en peligro. Averiguar quién ha sido el responsable del robó se convierte en algo secundario cuando la ciudad de Eureka puede desaparecer tras una explosión.

Un gran dolor hace que Jo vaya rápidamente a General Dynamics, donde tras ser observada descubren que su malestar proviene del impacto de una bala en el pecho, sin embargo, nadie sabe como ha podido llegar hasta allí. Tras la extracción, Jo analiza la bala descubriendo que se trata de un diseño de 1950. Es entonces cuando Carter pone sobre la mesa la posibilidad de realizar una teletransportación para llegar a la resolución de la cuestión. Para preparar el plan, Carter va al Café Diem, donde de repente un gran resplandor ilumina el cielo, un hecho que lleva a Carter a desalojar el local en el mismo momento en que una avioneta de 1940 impacta en la pared. Mientras, Claudia Donovan, una investigadora oficial de la Warehouse 13, advierte que todos los objetos que rodean la ciudad de Eureka proceden de otra era, pudiendo ser atraídos por un agujero de gusano, creado por la acumulación de partículas que hacen de imán. Esta hipótesis les conduce hasta Grant, llegando a la conclusión que las moléculas de su cuerpo son las responsables de atraer a los objetos. Si no consiguen destruir el campo de imantación la ciudad puede ser destruida y él puede llegar a morir.

El amor envuelve Eureka cuando SARAH, el sistema de inteligencia artificial de la casa de Carter decide quitarle a EMO un programa para enamorar a Andy. El nuevo software que incluye emociones humanas infecta a todos los sistemas de inteligencia artificial de la ciudad. La única solución posible es desactivar todos los aparatos hasta que Zane limpie los códigos de sus respectivos programas. El problema es que uno de los sistemas, Tiny, no puede ser cerrado ya que es el vehículo de comunicación entre Eureka y la NASA. Sin embargo, Tiny se ha infectado, hasta el punto que cree ser la madre de EMO y decide romper la vía de transporte para traer de vuelta a su hijo.

Carter se prepara para su cita con Allison cuando Zoe se da cuenta de que se ha dejado el teléfono en la excavación, con lo que se dirigen los dos allí para recuperarlo. En vez de encontrar el dispositivo, se encuentran con Derek convertido en piedra y aún vivo.

Grace y Henry dan una fiesta para celebrar su unión. Ella ha preparado una terapia que les permita compartir sus recuerdos y reconstruir su relación. Grant llega tarde, puesto que viene de hacer una visita a Beverly Barlowe, quien ha esperado décadas para pedirle ayuda.

La búsqueda del dispositivo DED continúa. En Global Dynamics, Henry descubre una anormalidad en el hecho de que haya un área que no emita radiación, es algo totalmente imposible. Mientras él y Allison rastrean la fuente, Zane dice a los demás que cree que Grant está detrás del robo. Jo busca el archivo original de Grant de 1947 y encuentra varias cosas interesantes junto a Carter. Además de una grabación que hizo Grant sobre Carter, hay un informe policial sobre el arresto del padre de Beverly después de que robase los planos del dispositivo del puente. Carter se da cuenta de que, si Beverly está involucrada, Allison y Henry están en peligro.

Los planes de Zoe y de Carter de volver a casa por vacaciones son interrumpidos en la frontera de Eureka, donde descubren que el campo electromagnético que rodea la ciudad está dañado. Mientras tanto, en la fiesta navideña de Global Dynamics, todo el mundo se pregunta la identidad del Santa secreto de Eureka. Los asistentes, se alarman al descubrir que la longitud de sus brazos se ha acortado considerablemente, hecho que coincide con la aparición de un hombre enfundado en un traje rojo. Este episodio es un especial navideño que pone fin a la cuarta temporada de la serie de ciencia ficción.

Carter se encuentra en una situación incómoda después de que el matrimonio de S.A.R.A.H. y Andy se vea obstaculizado; Zane sigue acosando a Jo por detalles; un lanzamiento no programado presenta problemas para el grupo.

Cuando los habitantes de Eureka comienzan a comportarse de manera extraña, Carter recorre la ciudad en busca de una causa, sin sospechar que Allison, a kilómetros de casa, es quien está enfrentando un peligro real.

Carter y Jo prueban el nuevo sistema de evaluación de riesgos de alta potencia de Zane, pero descubren que incluso este puede no ser suficiente para hacer frente al peligroso nivel de competencia entre los científicos de Eureka.

Carter debe resolver un robo bancario único en Eureka antes de que la ciudad se aleje flotando, mientras Allison lidia con episodios inquietantes de tiempo perdido.

El peligro predicho que representa Allison se materializa cuando es sometida a control mental para robar los secretos de Eureka.

Cuando los microbots que ensamblan la nave espacial Titán terminan su tarea, deciden embarcarse en un nuevo proyecto y proceden a devorar a Eureka en el proceso. Aislado para una evaluación de misión, el equipo de Titán no puede determinar si la catástrofe de los microbots es real o solo parte de la prueba.

Preparations for the Titan mission have the unintended consequence of turning the local Eureka environment into Titan's. Meanwhile, Eureka couples struggle to come to terms with each other and the DoD sends an investigator to evaluate Jack and Allison's relationship.

Mientras los candidatos de Astraeus se someten a las últimas entrevistas, Carter y Allison apelan los resultados de su auditoría de relación mientras tratan de mantener bajo control los incidentes que se están intensificando en la ciudad.

Grace abraza un honor que tensa su relación con Henry mientras que el diputado Andy se convierte en un conejillo de indias accidental para la misión Astraeus, con resultados catastróficos.

Horas antes del lanzamiento de la misión Titán, Eureka lucha con agujeros negros y, habiendo decidido quién se quedará y quién se irá, despedidas.

La ciudad se une para un último intento de localizar a la desaparecida nave Astraeus antes de que sea demasiado tarde.

Beverly Barlowe necesita la ayuda de Carter para liberar a la tripulación del Astraeus. El plan de rescate llevará a Carter al mundo virtual.

La tripulación del Astraeus trata de recuperarse de su experiencia, mientras Fargo también se enfrenta a la muerte de Holly.

La tripulación trata de sobrellevar el calvario vivido, pero la visita de Warren no hace más que aumentar la presión de todos ellos.

Douglas le ordena al equipo cerrar el sistema principal de Matrix. Entre tanto, Warren, que ha llegado para las evaluaciones, conoce a Jack y a Allison.

Henry trata de reiniciar el reactor principal, pero éste no responde. Mientras, Jack es informado de que Eureka está siendo atacada por un desconocido.

Fargo está convencido de que Holly aún se encuentra dentro del ordenador Matrix y trata de impedir que reformateen el disco duro provocando su desaparición.

La sorpresa que Carter le ha preparado a Allison resulta letal cuando ambos se ven atrapados en un laboratorio marino en el que desaparece el oxígeno a gran velocidad.

Tras consumir una droga inteligente, Carter comienza a reescribir las leyes de la física, lo que pone en peligro a sus amigos y a la ciudad entera.

La luna de miel perfecta que Jack ha organizado para Allison y él mismo se ve interrumpida cuando se descubre que alguien ha estado saboteando Eureka. En otra parte, la doctora Holly Marten se enfrentará a otro obstáculo en forma de dificultades técnicas que pueden ocasionar que su vida corra peligro.

Eureka está aislada del mundo por un experimento que ha funcionado mal y que amenaza con erradicar a la población de la ciudad.

Uno a uno, los habitantes de Eureka van siendo secuestrados y reemplazados por dobles. Varios de ellos tratan de evitar ser capturados.

Los agujeros de gusano causan problemas el día de mudanza. ¿O es el día de mudanza el que está causando problemas con los agujeros de gusano? Mientras Jack intenta arreglar los agujeros de gusano, Fargo está decidido a hacer algo sobre el día de mudanza.

Cuando los microbots que ensamblan la nave espacial Titán terminan su tarea, deciden embarcarse en un nuevo proyecto y proceden a devorar a Eureka en el proceso. Aislado para una evaluación de misión, el equipo de Titán no puede determinar si la catástrofe de los microbots es real o solo parte de la prueba.

Uno a uno, los habitantes de Eureka van siendo secuestrados y reemplazados por dobles. Varios de ellos tratan de evitar ser capturados.

Un experimento sobre la teoría del big bang parece ser la causa de que los más genios de Eureka estén perdiendo la inteligencia.

Cuando los habitantes de Eureka comienzan a comportarse de manera extraña, Carter recorre la ciudad en busca de una causa, sin sospechar que Allison, a kilómetros de casa, es quien está enfrentando un peligro real.

La semana del espacio empieza en Eureka y con ella la carrera de cohetes para la que todos están preparados. Antes del pistoletazo de salida el General Mansfield da parte de un nuevo tipo de oxígeno líquido, llamado TAP, que servirá para la colonización de Marte. La competición comienza con éxito, pero pronto Zane da el aviso de que hay un error en el vuelo del crucero espacial. Mientras ella le echa la culpa a un mal funcionamiento del aparato, el General pide que sea apartada del control y que se abra una investigación al respecto. Tras el fallo, Allison se encarga de revisar las operaciones realizadas sin detectar nada extraño, sin embargo, Henry descubre que el tanque de gasolina del crucero está vacío. Durante la investigación alertan que alguien ha usado el TAP, un oxígeno que una vez liberado comienza a extenderse poniendo, de esta manera, la ciudad en peligro. Averiguar quién ha sido el responsable del robó se convierte en algo secundario cuando la ciudad de Eureka puede desaparecer tras una explosión.

La sorpresa que Carter le ha preparado a Allison resulta letal cuando ambos se ven atrapados en un laboratorio marino en el que desaparece el oxígeno a gran velocidad.

Carter y Jo prueban el nuevo sistema de evaluación de riesgos de alta potencia de Zane, pero descubren que incluso este puede no ser suficiente para hacer frente al peligroso nivel de competencia entre los científicos de Eureka.

Fargo está convencido de que Holly aún se encuentra dentro del ordenador Matrix y trata de impedir que reformateen el disco duro provocando su desaparición.

Douglas le ordena al equipo cerrar el sistema principal de Matrix. Entre tanto, Warren, que ha llegado para las evaluaciones, conoce a Jack y a Allison.

La aparición de un segundo sol sobre Eureka, hace que un evento muy importante sufra un contratiempo.