El vuelo 627 aterriza con todo el pasaje y la tripulación muerta en extrañas circunstancias. Parece que un virus haya "derretido" sus cuerpos. La Agente del FBI Olivia Dunham es la encargada de averiguar que es lo que ha ocurrido. Para ello necesitará la ayuda de un científico calificado como el Einstein de nuestra generación llamado Walter Bishop, que lleva encerrado en un psiquiatrico 20 años por un supuesto incidente en sus experimentos. Bishop le ayudará a comunicarse con su compañero John, que se encuentra en estado de coma, para poder dar con el responsable de lo ocurrido en el avión.

Olivia, junto con Peter y Walter Bishop, investigan la extraña muerte de una mujer que tiene un hijo muy especial. La mujer estaba embarazada tan solo de unas horas, y pese a ello, dio a luz a un bebé totalmente formado, y en tan solo unos minutos se desarrolló como hasta parecer un niño de 8 años. Olivia va a hablar con Nina Sharp de la empresa Massive Dynamic para pedirle ayuda.

Aparece un hombre que tiene visiones del futuro. Éste ve un ataque terrorífico, y el equipo, liderado por el Dr. Bishop, intenta evitar que este ocurra.

La aparición de un misterioso cilindro genera comportamientos extraños y revelaciones sorprendentes. Un hombre calvo y sin cejas que ha sido visto en episodios previos habla por primera vez. Walter le cuenta a Peter que en su niñez ocurrió un episodio casi fatal para él.

Joseph Meegar es un gris mensajero con una inquietante capacidad para conducir la electricidad. Tras salir ileso del accidente de un ascensor que se precipita al vacío, huye del lugar dejando a su paso una serie de extraños incidentes eléctricos. La investigación de los hechos pone a la agente Dunham y sus colaboradores sobre la pista del propietario de una serie de clínicas de dudosa reputación, acusado de realizar experimentos ilegales con sus pacientes.

El equipo investiga a una mujer que reaparece tras semanas de su desaparición con una rara enfermedad. Tambien causa sin explicación dolor y muerte a la gente que encuentra.

Cuando un extraño parásito se engancha a los órganos internos de un agente del FBI moribundo, Olivia sospecha que existe una conexión con el Patrón; Peter and Walter aprovechan las ondas cerebrales de un cadáver.

Walter cree que la abducción de un joven músico prodigio está relacionada con su antiguo compañero de litera en el hospital St. Claire.

Un empleado de Massive Dinamic muere tras el misterioso ataque de una especie de mariposa y el agente Scott desea investigar el caso a pesar del descontento de Olivia. Mientras, Peter tiene que luchar con varios enemigos del pasado que le atormentan.

Tras el robo de un banco, uno de los ladrones ha quedado sepultado en una pared en extrañas circunstancias. El equipo se encargará de realizar una investigación exhaustiva que explique el caso, mientras todo apunta a que ha sido víctima de una emboscada de sus compañeros.

El FBI y un cada vez más desesperado Peter buscan a Olivia que ha sido secuestrada, a pesar de que el hombre que encabeza la investigación es el responsable de su secuestro. En tanto, un supervirus de la gripe mata a dos prestigiosos epidemiólogos.

El equipo científico es llamado para investigar la muerte de un vendedor de autos encontrado en un charco de su propio tejido cerebral disuelto, exactamente igual que otro muchacho en otro punto del país. Mientras que el Dr. Bishop intenta determinar la causa descubre una curiosa conección entre las víctimas.

El equipo científico se involucra en un bizarro caso cuando se descubre el deformado cuerpo de un pasajero del accidentado vuelo 718. La memoria de Olivia guía al equipo hacia una pista prometedora. Cuando las opciones se agotan, Olivia y Peter actúan de encubierto para desbaratar a una banda internacional de mercaderes de armas.

El convicto de la prisión alemana, David Robert Jones se entrega voluntariamente ante los oficiales del FBI e involucra a Olivia en un controvertido test de "voluntas y habilidad". El equipo científico investiga casos a diferentes víctimas que mueren al cerrarse repentinamente todos los orificios de sus rostros.

En los últimos segundos antes de la demolición de un edificio, se descubre a un misterioso niño, mudo, que ha estado viviendo solo bajo los cimientos. Cuando la división Fringe del FBI investiga el caso, se forma una conexión mental entre el niño y la agente Olivia Dunham. Mientras tanto, un asesino en serie vuelve a aparecer y muestra su 'arte' enseñando a sus víctimas públicamente. El niño se acomoda a su nuevo entorno, y Olivia con su equipo luchan contra el reloj para evitar que el asesino loco actúe otra vez.

Mientras que unos activistas de los derechos de los animales extraen cosas de un laboratorio, obtienen más de lo que esperan cuando uno de los “animales ” enjaulados libera un apetito feroz. Dejando grotescos cuerpos mutilados a su paso, la bestia -científicamente diseñada con el cuerpo de un león, garras de águila, colmillos de víbora, piel de rinoceronte y cola de serpiente- ataca a Charlie. Con la vida de Charlie en riesgo, Walter deberá enfrentarse cara a cara con su pasado, y con la bestia.

Un incidente de suicidio ocurre en la Estación Central de Nueva York, mientras que la Agente Dunham observa el suceso cuando duerme en Boston. Sacudidos por la extraordinaria coincidencia, Olivia, Peter y Walter investigan el suceso, sin logros. Mientras los eventos violentos continúan, y empeoran, Olivia entra en una dirección impensable y emergen detalles tremendos del manifiesto de ZFT , la droga experimental Cortexiphan, y la infancia de Olivia.

La División Fringe tiene un caso en el que se acumulan cuerpos -fuertemente mutilados- que han sido extraídos de su líquido espinal. La investigación les dirigirá a un científico con posibles lazos con la célula bioterrorista de ZFT, y les sorprenderá la identidad y motivos del asesino. Cuando los asesinatos aumentan su frecuencia, Olivia, Peter y Walter lo intentarán todo para detenerlos.

Olivia experimenta “sueños” despierta, con visiones complejas de cosas que no están realmente ahí. Mientras investiga el sorprendente caso de una mujer que sufrió combustión espontánea, Olivia deja de lado su cautela y explora sus inexplicables visiones. Mientras tanto, Walter da información clave del manifiesto ZFT y Peter revela un secreto …con resultados inesperados. La historia del episodio es de Akiva Goldsman.

Preparando el escenario para el dramático y revelador final de temporada tenemos el repentino e inesperado ataque a alguien cercano a la División Fringe, el regreso del bioterrorista David Robert Jones y la la inexplicable desaparición de Walter. Sabremos más acerca de los misteriosos eventos alrededor del trío cuando se hagan preguntas, se planteen observaciones, se prueben lealtades y el escurridizo William Bell sea -finalmente- presentado en el episodio final de la temporada.

La segunda temporada comienza con el impactante regreso de Olivia desde la desconcertante realidad alternativa, mientras Peter desconoce que compite con una onmipresente fuerza en una carrera contra el tiempo tratando de conseguir información de la visita de Olivia. Walter vuelve al laboratorio para cocinar algo de ciencia marginal y, por supuesto, unas natillas para el cumpleaños de Peter.

El grupo Fringe viaja a Pennsylvania para investigar un túnel subterráneo lleno de restos humanos. Mientras tanto, Walter experimenta con viajes entre realidades usando ranas.

Peter, Walter, Olivia y Broyles persiguen un extraño y mortal suceso en Philadelphia, donde una bomba estalló en una estación de tren sin dejar rastro de ningún tipo de explosivo. El complejo e inexplicable grupo de circunstancias hacen volver a Walter a su laboratorio para examinar más de cerca los restos humanos para descubrir una energía improbable que causó la explosión. Con la explosiva amenaza de más bombas y enlaces a un proyecto militar clasificado, la intensa investigación conduce a Peter y Olivia hasta Iraq.

Recuperándose de la traumática y alarmante reunión con el fundador de Massive Dinamyc, el doctor William Bell, la agente Dunham se toma un poderoso brebaje "fringe" preparado por el Dr. Bishop para estimular su memoria. Mientras tanto, la División Fringe investiga una serie de robos conectados con los cambiadores de formas. Los recuerdos corren y se siguen las pistas, conoceremos a otra mujer con la que experimentó el Dr. Bishop y un flashback revelerá más cosas de la visita de Olivia a la realidad alternativa.

El equipo de Fringe viaja al estado de Seattle después de conocer un misterioso incidente que involucra a un hombre que atacó a su jefe porque creyó que era un demonio con cuernos de carnero. Como las piezas del puzzle continúan, el equipo explora sin descanso extraños y pavorosos enlaces a sueños. Buscando información adicional, el agente Broyles tiene una desconcertante reunión con Nina Sharp de Massive Dynamic que llevará la investigación hacia una increíble dirección.

El ganador de un Emmy, Jon Cassar (24), dirige este episodio en el que la División Fringe intenta resolver el rompecabezas de la investigación sobre individuos que inexplicablemente se desintegran en cenizas. El oscuro caso arroja luz sobre el pasado del Agente Especial Broyles y conduce al equipo a una posible ciencia externa.

Cuando un caso de secuestro intensifica rápidamente el número de rehenes en Nueva York, las autoridades locales ponen cerco a los sospechosos para descubrir las alucinantes consecuencias de una fuerza incognoscible. La investigación se intensifica y el misterio y la amenaza se incrementan hasta proporciones inimaginables cuando la División Fringe indentifica una conexión entre el secuestro y Massive Dynamic.

Una peculiar abducción ocurre en Boston, llevando al equipo Fringe a destapar detalles del misterioso hombre conocido como El Observador. Mientras el estrafalario caso toma protagonismo, Walter, Peter y Astrid analizan evidencias inusuales en el laboratorio, mientras lidian con el insaciable gusto de Walter por los batidos.

Después de que un carguero encalle, la línea de costa se llena de cuerpos que alojan una especie de calamar gigante. El equipo Fringe desciende hasta la escena para examinar los cuerpos y descubre que los misteriosos organismos son parásitos gigantes. En el desarrollo de la investigación, Walter vuelve al laboratorio, mientras Olivia, Peter y Broyles corren contra el tiempo cuando se dan cuenta que el caso tiene lazos con una organización amenazante.

Un paciente de un hospital mental sufre una improvisada cirugía que deja su cerebro expuesto. William Bell resurge durante la investigación de las extrañas circunstancias del caso y Olivia encuentra razones para pensar que el líder de los shape-shifters tiene algo que ver con ello.

Una adolescente es diagnosticada como muerte cerebral y su madre decide desconectarla de las máquinas de soporte vital, pero cuando los médicos van a abrirla para extraer sus órganos, la joven despierta gritando un código alfanumérico. Tan increíble como su resurrección es el hecho de que ahora puede hablar en ruso y posee información clasificada tan solo al alcance de altos rangos militares. Mientras las condiciones mentales de la joven mejoran intensamente, Walter desempolva viejos videos del laboratorio y descubre una hipótesis impensable, enviando a Peter y Olivia a investigar el desconcertante caso en uno original.

Siguiendo un inexplicable ataque con horribles humanos deformes involucrados, el equipo Fringe visita la ciudad en la parte alta de Nueva York para descubrir pistas acerca del extraño caso.

Un hombre comienza a marearse y sus venas explotan. Olivia y Peter llegan a la escena para investigar el caso y descubren un virus mortal que se está expandiendo.

Todos los invitados de una boda se asfixian y el equipo debe investigar cómo fue distribuida la toxina. Walter está convencido de que el suceso tiene relación con la familia Bishop. La amenaza de más ataques mortales y estos misteriosos lazos familiares movilizan la División entera.

Un violento temblor de origen desconocido sacude un edificio de oficinas dejando sólo un superviviente. Con otra catástrofe inminente, el equipo busca respuestas en Jacksonville en un esfuerzo para salvar a cientos de personas de la muerte.

En un flashback, Walter le explica a Olivia que en 1985 construyó una ventana que le permitió presenciar los eventos de un mundo alterno. En el otro mundo, Walter está trabajando en una cura genética para su hijo.

Cuando una mujer perfectamente sana es encontrada muerta por una enfermedad que nunca había tenido, el equipo Fringe investiga el origen de esta inexplicable condición fatal antes de que cobre más víctimas inocentes. Mientras tanto, Olivia lucha por mantener el secreto de Walter sobre Peter, y su lealtad hacia Peter se ve puesta a prueba

Todos los pasajeros de un tren de cercanías murieron súbitamente. Y sus aparatos eléctricos, teléfonos, ordenadores, lectores mp3 también se pararon. Como si se hubiera pulsado un interruptor el conjunto del tren parece haberse quedado sin energía. Durante la investigación del caso, Peter ve que algo no va bien con Walter, que continúa luchando para esconder bien su inimaginable secreto. Pero la investigación los hace toparse con Alistair Peck (Peter Weller), un hombre poderoso y cuya energía trae consecuencias

Cuando 2 adolescentes en una cita aparecen “muertos” en un almacén abandonado con tres heridas punzantes en el paladar blanco – marca registrada de los cambiaformas – el equipo Fringe investiga la evidencia así como los motivos de autor intelectual Newton. Al descubir un embrión que cambia de forma, Walter regresa al laboratorio a realizar el análisis, y Olivia y Peter se dirigen a Massive Dynamic en busca de respuestas. Mientras tanto Peter revela a Olivia un secreto familia mientras Walter lucha por recordar lo que sabe acerca de Newton acerca de “construir una puerta"

Mientras Walter lidia con algunas noticias muy perturbadoras, le cuenta a la sobrina de Olivia, Ella (Lily Pilblad), un cuento de hadas que incluye actuaciones musicales de Olivia y del Agente Boyles

Peter se una a un funcionario de la policía local, la Sheriff Mathis (estrella invitada Martha Plimpton), en una investigación de asesinatos en serie vinculados a Newton (estrella invitada Sebastian Roché). Mientras tanto, Walter se enfrenta a la posibilidad de ser enviado de regreso a St. Claire, y alguien del “otro lado” realiza una visita

En la primera parte del final de la segunda temporada, Walter y Olivia viajan al universo paralelo, y el esperado enfrentamiento entre Walter y William se produce cuando la estrella especial Leonard Nimoy regresa.

En la segunda parte del final de temporada de dos partes, se harán sacrificios y ambos universos nunca podrán ser los mismos después de que Walter y Olivia visten el “otro lado”.

Olivia intenta encontrar el camino a casa después de ser sometida a engaños e interrogatorios en el universo paralelo. Los Bishop tratan de continuar con su vida tras los descubrimientos que han hecho de la infancia de Peter. Altivia inicia su misión de infiltración y espionaje en este universo sin levantar sospechas.

Los Bishop colaboran en la investigación de un caso desconcertante: varios ciudadanos mueren en un estado de trance, estado producido por una misteriosa caja. Altivia sube los grados en su relación con Peter. Walter y Nina se reúnen en Massive Dynamic y hablan sobre importantes acontecimientos que están destinados a pasar en el futuro.

La División Fringe del Universo Alternativo investiga un experimento que permite la mejoría intelectual de los pacientes mediante drogas. El Secretario Bishop comparte su plan estratégico sobre la importancia de Olivia con el [[Phillip Broyles (Alternativo|coronel Broyles)]. Olivia empieza a tener visiones confusas mientras se adapta a la forma de vida de Altivia.

Thomas Newton alista un cambia-formas inactivo para hacer frente a las consecuencias de un reciente accidente con un político de alto rango. Walter y su equipo reunirán pruebas y desplazarán sus investigaciones a Massive Dynamic para resolver todo lo relacionado con el accidente. Altivia continúa con su espionaje.

La División Fringe del Universo Alternativo tiene problemas para aclarar el escape de dos hermanos de un área en cuarentena. El Secretario Bishop continúa experimentando con la memoria de Olivia en un tanque de privación sensorial. Las visiones de Peter siguen acosando a Olivia mientras lucha con su nueva personalidad.

El equipo científico del FBI investiga un extraño caso de amnesia retroactiva en quince víctimas que sólo tienen una cosa en común, sus radios de onda corta. Walter y Peter deducen que se puede tratar de un arma de destrucción masiva que está siendo probada. Altivia lucha por mantener su cubierta como espía.

Una serie de secuestros infantiles provoca que el Coronel Broyles envía el equipo para investigarlos y conseguir más detalles. Olivia resuelve sus problemas de memoria y comienza a trabajar con alguien que ella cree que puede ayudarla a regresar a su universo.

El equipo científico del FBI cree que ha descubierto un dispositivo que les permita comunicarse con el universo alternativo. Peter teme las consecuencias de haber recuperado los artefactos de la máquina de los antiguos. Olivia continúa buscando una alianza que la ayudará a regresar a su universo.

El equipo científico del FBI investiga una serie de casos en los que se han extraído órganos vitales a las víctimas. Peter y Olivia empiezan a lidiar con los sentimientos encontrados que han albergado durante los últimos hechos que han vivido.

Un Observador contacta con el equipo científico del FBI para que el ayuden a corregir un error que supuestamente ha sido cometido. Walter se hace amigo de su icono musical, Roscoe Joyce, teclista de su banda favorita, Violet Sedan Chair. Walter se entera del motivo de la separación del grupo, y se da cuenta de que sus vidas se solapan de una forma extraña e inesperada.

El equipo Fringe asiste a una asamblea por el aparato del día final en Massive Dynamic, Walter le pide a Nina ayuda para recuperar su poder cerebral con la intención de comprender la relación entre Peter y la super arma. Mientras tanto, el descubrimiento de un cadaver de un cambiaforma inicia una intensa investigación.

El equipo Fringe investiga un ataque bioterrorista el cual dejó a un hombre muerto, sin huesos en su cuerpo, por lo que Walter lo relaciona con el proyecto Medusa en el que trabajó en la presidencia de Nixon. El equipo contacta con uno de los jóvenes que fue tratado con cortexipán y desarrolló habilidades de telepatía, con el propósito de leer la mente del terrorista que se encuentra en coma. Mientrass tanto, Nina Sharp descubre al autor de los tratados sobre la Primera Gente, y Olivia se entera de que Peter aun tiene sentimientos por Falsolivia.

La ausencia del Coronel Broyles, en el universo paralelo, cambia la dinámica del Equipo Fringe mientras investigan a un bioterrorista armado con un insecto al que le gusta el sabor de la carne humana. Walternate permanece con su objetivo de salvar a su mundo, pero descubre que hay ciertas líneas que él no cruzará. Falsolivia acepta la proposición de matrimonio de su pretendiente, pero al final del capítulo descubre que está embarazada. Walternate la busca y le ofrece su apoyo, ya que ese bebé será su nieto.

Una serie de eventos Fringe, llevan al equipo a la casa de una mujer que está en duelo por la muerte de su esposo. Mientras tanto, Peter y Olivia, están haciendo un esfuerzo para reparar la brecha emocional que existe entre ellos.

Siguiendo el episodio Peter, de la segunda temporada, éste se centra en lo ocurrido después de la abducción de Peter y cómo Walternativo se entera de dónde está Peter.

Walter toma documentos de la oficina de William Bell en su intento por dar solución a los vórtices ocurridos en este lado, mientras el equipo Fringe trabaja sobre un caso de criminales quienes hacen mal uso de sus habilidades de control de gravedad para cometer robos. Walter relaciona el caso con Dédalo y su hijo Icaro, un padre que tratando de salvar a su hijo lo puso en riesgo. Walter hace sonar una campana frente a Nina, lo que hace que la conciencia de Bell se trasfiera al cuerpo de Olivia.

Siguiendo el episodio anterior Bell explica cómo tomó el cuerpo de Olivia, gracias a unos imanes de almas. El equipo investiga una aparente mujer inmortal quien ha estado involucrada con varias víctimas de suicidio. El agente Lincoln la denomina vampiro de almas.Se hace mención a la historia del ángel Azazel y Bell le explica a Peter que todos los seres tienen un propósito en la vida, y lo que se ha llamado destino, Jung lo nombró sincronicidad.

En el universo paralelo Falsolivia es secuestrada para realizarle un procedimiento de aceleración del nacimiento de su niño, después de haberse hecho unos exámenes sobre los riesgos de la eclampsia viral. Se revela que el embarazo de Falsolivia fue iniciado por Walternativo con el fin de acceder a la herencia genética de Peter.También se hace evidente el amor que siente el agente Lincoln por Falsolivia. Un observador está al tanto de los hechos.

Bell y Walter buscan la manera de traer de nuevo la conciencia de Olivia.Bell propone activar el séptimo chakra de conciencia pura, o bien entrar a la mente de Olivia. Finalmente Walter pide a Peter participar en el experimento usando LSD, tratando de aislar la conciencia de Bell en un ordenador. Ya en la mente de Olivia, los tres descubren que son dibujos animados. Peter encuentra a Olivia, quien se refugiaba en su hogar de infancia por miedo a su padrastro y a los militares. Olivia libera su conciencia después de perder el miedo y William Bell muere.

El Secretario Bishop encuentra un método para eliminar las anomalías en su universo, para activarlo requieren una Jaula de Faraday. La división Fringe se entera de que su versión de la máquina fue activada a las 6:02 AM en el otro universo, y Walter supone que las dos máquinas están unidas a un entrelazamiento cuántico, con una máquina destrozando un mundo para estabilizar el paralelo.

Olivia viaja con Weiss para conseguir la caja y la llave que ésta contiene como palanca, Weiss explica que desciende de una familia de Weiss quienes han tratado de completar la información sobre las Primeras Personas y el dispositivo.Al abrir la caja encuentran que Olivia es la palanca para apagar el dispositivo. Walter descubre que las tormentas eléctricas se están produciendo entre Massachusetts y Nueva York, por lo que propone trasladar la máquina para Nueva York creando una sóla polaridad. Olivia apaga la máquina y Peter puede ingresar. Peter despierta en la ciudad de Nueva York 10 años después y ve que la Torre de la Libertad ya está construida en el 2021.

En el 2026 Peter continúa trabajando para la División Fringe, al igual que Olivia y Ella, Walter se encuentra en la cárcel por ser el responsable de activar la máquina, destruir el otro universo y afectar el propio.Peter crea un agujero de gusano para unir los dos universos y tratar de convencer a La Primera Gente de fusionarse en Unidad. Dos observadores dialogan, diciendo que la gente no recuerda a Peter, pues éste nunca existió.

Sólo una semana después de que Peter Bishop salvara el día y fuera eliminado de la existencia, la tregua entre los dos mundos se mantiene intacta y los dos universos se ven obligados a trabajar juntos. Lincoln Lee se une al equipo Fringe mientras investigan un caso de cambiaformas que es muy personal para él.

Walternativo y su equipo del Otro Lado piden ayuda al equipo Fringe de Este Lado para capturar a un cruel asesino en serie. Cuando consiguen atraparlo, un profesor de psicología forense, el equipo ha de considerar la idea de enviar civiles al otro lado.

Dos jóvenes son encontrados muertos con apenas unas pocas horas de diferencia en avanzado estado de descomposición. El equipo Fringe investiga y descubre una figura amorfa haciendo más víctimas. Walter está cada vez más distraído con su estado mental.

Olivia descubre una peligrosa fuerza que puede estar conectada con experimentos pasados con Cortexiphan. La investigación obliga a Walter a abandonar el laboratorio por primera vez en años y viajar a Massive Dynamic para examinar los archivos de casos antiguos. Walter lucha con su estado emocional ya que se enfrenta a los demonios de su pasado.

A raíz de los numerosos eventos que han tenido lugar últimamente, las cosas se intensifican, mientras que un cambiaformas vuelve a aparecer. Para ayudar a resolver esta amenaza, el equipo pide ayuda a un científico de Massive Dynamic.

El equipo Fringe se enfrenta a las dramáticas alteraciones producidas por los bucles de tiempo. A medida que avanza la investigación, Raymond, un ingeniero eléctrico, y su mujer Kate, una profesora de física teórica, participarán en la investigación.

Cuando un hombre muere misteriosamente por una fuerza invisible, su cuerpo rápidamente comienza a ponerse de un color blanco fantasmal. El equipo Fringe se entera de que esto no es un incidente aislado, y hay evidencias que vinculan al depredador y a una persona que falleció con un trastorno genético desconocido. Mientras tanto, Olivia sufre de migrañas.

En un esfuerzo por encontrar un camino a casa, Peter viaja al Otro Lado para hacer frente a Walternativo. Sin embargo, su aventura resulta más peligrosa de lo esperado. Mientras tanto, Olivia recibe una premonición extrema de un Observador.

La visita de Peter al Otro Lado se intensifica a medida que el equipo Fringe alternativo se enfrenta a un nuevo formidable enemigo en una carrera angustiosa contra el tiempo.

Olivia sigue haciendo frente a la ominosa advertencia de los Observadores, mientras que Peter y el equipo siguen a una chica con la misteriosa habilidad de predecir la muerte.

Astrid de Este Lado recibe la inesperada visita de su Alternativa, mientras que Peter y Olivia siguen a un asesino con una toxina que aún no se ha inventado. Ambos universos chocan en un caso que empuja los límites de lo que es posible.

Peter, Olivia y Walter se enfrentan a un misterioso y aterrador evento Fringe: se quedan atrapados en una ciudad llamada Westfield de la cuál no pueden escapar.

A medida que el equipo Fringe investiga a un enfermo mental que parece estar conectado a una serie de asesinatos, unas pistas escalofriantes son descubiertas, y llevan a Olivia a algunas revelaciones sorprendentes.

El Observador moribundo va a ver a Walter y Peter, que deben tomar medidas extremas para conocer los secretos que oculta y determinar si él sabe dónde está Olivia. Mientras tanto, David Robert Jones trata de forzar a Olivia a usar sus habilidades torturando a Nina.

A raíz de las recientes e impactantes revelaciones y de los eventos emocionales, Peter sopesa sus opciones de como el equipo Fringe investiga a un asesino cuyo objetivo es el amor.

El equipo de Fringe se enfrenta a un caso que parece conocer Peter. Extrañamente, se lleva a cabo en este mundo.

Lincoln viaja al universo paralelo para ayudar a la otra versión de Olivia y a su versión alterna, ya que busca a un vigilante con una sorprendente conexión con los metamorfos.

Walter viaja al universo alternativo para ayudar en la investigación de un evento Fringe que vincula a ambos mundos.

Los Observadores y lo que queda del equipo Fringe se enfrentan en una batalla en el año 2036.

Los dos equipos Fringe luchan por la misma causa, mientras que impactantes acontecimientos relacionados con los niños Cortexiphan empiezan a surgir.

Walter se ve forzado a revisar su pasado cuando un evento fringe causa combustión espontánea en las personas, mientras que la División Fringe se enfrenta a David Robert Jones.

La División Fringe es llevada a su punto de quiebre ya que, desesperadamente, tratan de evitar una catástrofe que amenaza la vida de todos.

El equipo Fringe, preservado en ámbar durante 20 años, es ahora un grupo de la resistencia rebelde luchando por la libertad. Peter, junto con la que ahora es su hija adulta, Etta, se dispone a averiguar qué sucedió con su esposa y con la madre de Etta, Olivia, mientras comienzan su misión de salvar al mundo de los Observadores.

Después de que la mente de Walter resulta dañada por el interrogatorio telepático de Windmark, el equipo se dirige al viejo laboratorio de Walter ubicado en Harvard con el fin de encontrar información necesaria para derrotar a los Observadores.

Mientras que equipo Fringe original sigue intentando luchar contra la invasión y la opresión de los Observadores, acontecimientos imprevistos lleva al equipo a un bosque donde se encuentran con una extraña subcultura de personas dedicadas a la grabación de la historia humana.

El equipo Fringe va a la caza de los Observadores, la cual da origen a una devastara repercusión. Phillip Broyles reaparece.

Después de la muerta de Etta, Olivia intenta lidiar con el dolor de la muerte de una hija mientras que Peter interroga a un observador capturado por la Resistencia.

Walter sigue una nueva pista que puede ayudar en la lucha contra los Observadores, mientras que Peter comienza a sufrir las consecuencias de sus acciones anteriores.

El equipo continúa siguiendo las instrucciones de las cintas. Walter cada vez más se transforma en su viejo yo. Olivia comienza a cuestionar las acciones de Peter tras sus extraños comportamientos. Nina Sharp hace su reaparición.

Peter se esfuerza para acabar con el capitán Windmark. Olivia va en busca de un objeto que ayudará en la lucha contra los Observadores, lo que le lleva a conocer a una misteriosa mujer antes de enfrentarse al peligro. Peter y Olivia se reconcilian.

Walter recurre al LSD para recordar el resto de su plan, sin embargo, se enfrenta a una lucha con los demonios de su pasado. Mientras tanto, Olivia y Peter localizan una señal de radio proveniente de una isla donde se encuentra un elemento crucial del plan.

Con el niño observador en manos del equipo, recurren a Nina Sharp para que los ayude a comunicarse con este, pero la ayuda conduce a una devastadora consecuencia.

El equipo finalmente se reúne con Septiembre/Donald, quien les entrega los detalles del plan de Walter para derrotar a los Observadores. Mientras tanto, el capitán Windmark se embarca en un viaje para reunirse con su superior.

Michael es llevado por Windmark a la isla de la Libertad, la cual está fuertemente protegida, donde este último no logra leer la mente del chico. Mientras Michael es examinado, Broyles le revela al equipo donde se encuentra el chico. Olivia sugiere que se le inyecte Cortexiphan para que pueda cruzar al universo paralelo. Después de cuatro dosis para los cuatro cruces, ella encuentra un universo alternativo sin ninguna invasión Observadora y logra reunirse con Lincoln Lee (Seth Gabel) y su versión alterna, ahora casados y esta última dirigiendo la División Fringe. Con tres horas para que el Cortexiphan deje de hacer efecto, Olivia llega a la isla de la Libertad y cruza al universo principal para rescatar a Michael, donde posteriormente vuelve al alternativo donde Lincoln y la versión alterna de Dunham matan a los Observadores que la persiguieron. Después de dejar la isla, Olivia y Michael regresan a su universo. Por otra parte, Septiembre ha construido el dispositivo que le permitirá a Michael viajar al año 2167, pero busca la ayuda de un ex colega, Diciembre, ya que el reactor inicial está defectuoso. Windmark se entera que Broyles ha estado entregando información a la Resistencia.

Sabiendo que los Observadores y los Lealistas siguen a Broyles, el equipo Fringe se ve obligado a cambiar sus planes. Peter se entera que alguien tendrá que viajar con el silencioso Michael para hablar con los científicos que crearon la tecnología Observadora y Walter será quien se sacrificará. Posteriormente, Septiembre decide sustituir a Walter. Diciembre es encontrado muerto en su departamento ya que los Observadores fueron tras él. Como el plan ha cambiado, el equipo tiene que interceptar un envío a través de un agujero de gusano en un puerto, el cual estará custodiada por Lealistas. Peter y Olivia realizan un ataque biológico, el cual incluye varios eventos Fringe del pasado como los vistos en los episodios «The Cure», «The Dreamscape», «Ability», «Snakehead» y «Os», a través de la ventilación del edificio donde Broyles está cautivo y donde se encuentra un reactor bueno. Durante un enfrentamiento para proteger el proceso del plan de los Observadores y los Lealistas, la Resistencia logra activar un agujero de gusano hacia el año 2167. Windmark intenta retenerlos, pero finalmente muere aplastado por dos camiones, debido al Cortexiphan en el cuerpo de Olivia, antes de que se pudiera teletransportar. Como Septiembre comienza a correr con Michael hacia el agujero de gusano, el primero recibe una bala la cual le provoca la muerte, haciendo que Walter tenga que llevar al niño. Como resultado de esto, la línea de tiempo se reescribe y en el año 2015 nunca se produjo la invasión. En la escena final, Peter abre un sobre proveniente de su padre, el cual contiene un tulipán blanco dibujado en un pedazo de papel.

Olivia intenta encontrar el camino a casa después de ser sometida a engaños e interrogatorios en el universo paralelo. Los Bishop tratan de continuar con su vida tras los descubrimientos que han hecho de la infancia de Peter. Altivia inicia su misión de infiltración y espionaje en este universo sin levantar sospechas.

La División Fringe del Universo Alternativo tiene problemas para aclarar el escape de dos hermanos de un área en cuarentena. El Secretario Bishop continúa experimentando con la memoria de Olivia en un tanque de privación sensorial. Las visiones de Peter siguen acosando a Olivia mientras lucha con su nueva personalidad.

El equipo Fringe investiga un ataque bioterrorista el cual dejó a un hombre muerto, sin huesos en su cuerpo, por lo que Walter lo relaciona con el proyecto Medusa en el que trabajó en la presidencia de Nixon. El equipo contacta con uno de los jóvenes que fue tratado con cortexipán y desarrolló habilidades de telepatía, con el propósito de leer la mente del terrorista que se encuentra en coma. Mientrass tanto, Nina Sharp descubre al autor de los tratados sobre la Primera Gente, y Olivia se entera de que Peter aun tiene sentimientos por Falsolivia.

Una serie de secuestros infantiles provoca que el Coronel Broyles envía el equipo para investigarlos y conseguir más detalles. Olivia resuelve sus problemas de memoria y comienza a trabajar con alguien que ella cree que puede ayudarla a regresar a su universo.

Olivia sigue haciendo frente a la ominosa advertencia de los Observadores, mientras que Peter y el equipo siguen a una chica con la misteriosa habilidad de predecir la muerte.

Walternativo y su equipo del Otro Lado piden ayuda al equipo Fringe de Este Lado para capturar a un cruel asesino en serie. Cuando consiguen atraparlo, un profesor de psicología forense, el equipo ha de considerar la idea de enviar civiles al otro lado.

Un violento temblor de origen desconocido sacude un edificio de oficinas dejando sólo un superviviente. Con otra catástrofe inminente, el equipo busca respuestas en Jacksonville en un esfuerzo para salvar a cientos de personas de la muerte.

Michael es llevado por Windmark a la isla de la Libertad, la cual está fuertemente protegida, donde este último no logra leer la mente del chico. Mientras Michael es examinado, Broyles le revela al equipo donde se encuentra el chico. Olivia sugiere que se le inyecte Cortexiphan para que pueda cruzar al universo paralelo. Después de cuatro dosis para los cuatro cruces, ella encuentra un universo alternativo sin ninguna invasión Observadora y logra reunirse con Lincoln Lee (Seth Gabel) y su versión alterna, ahora casados y esta última dirigiendo la División Fringe. Con tres horas para que el Cortexiphan deje de hacer efecto, Olivia llega a la isla de la Libertad y cruza al universo principal para rescatar a Michael, donde posteriormente vuelve al alternativo donde Lincoln y la versión alterna de Dunham matan a los Observadores que la persiguieron. Después de dejar la isla, Olivia y Michael regresan a su universo. Por otra parte, Septiembre ha construido el dispositivo que le permitirá a Michael viajar al año 2167, pero busca la ayuda de un ex colega, Diciembre, ya que el reactor inicial está defectuoso. Windmark se entera que Broyles ha estado entregando información a la Resistencia.

Un incidente de suicidio ocurre en la Estación Central de Nueva York, mientras que la Agente Dunham observa el suceso cuando duerme en Boston. Sacudidos por la extraordinaria coincidencia, Olivia, Peter y Walter investigan el suceso, sin logros. Mientras los eventos violentos continúan, y empeoran, Olivia entra en una dirección impensable y emergen detalles tremendos del manifiesto de ZFT , la droga experimental Cortexiphan, y la infancia de Olivia.

El FBI y un cada vez más desesperado Peter buscan a Olivia que ha sido secuestrada, a pesar de que el hombre que encabeza la investigación es el responsable de su secuestro. En tanto, un supervirus de la gripe mata a dos prestigiosos epidemiólogos.