Sydney Bristow, en apariencia una joven y normal estudiante, es en realidad miembro de 'La Agencia', un grupo donde se forman espías de alto nivel. Sydney es sometida diariamente a rigurosos entrenamientos en artes marciales e idiomas. 'La Agencia' le prohíbe desvelar su vinculación al grupo, pero ella le confía el secreto a su amigo Danny, confesión que acarreará graves consecuencias que harán que Sydney tome la decisión de abandonar definitivamente la red. Jack, el padre de Sydney, le hace ver que 'La Agencia' es realmente una red mundial de espías con temibles intenciones. Buscando venganza, Sydney ingresa en la CIA para convertirse en una doble agente y poder así ayudar a otros miembros a dejar 'La Agencia', decisión que en su día también fue tomada en secreto por Jack.

Sydney está aturdida tras conocer la muerte de cuatro agentes de la CIA en una explosión. Además se entera de que su padre, Jack, no trabajará más tiempo a su lado en el SD-6 y que el accidente que causó la muerte de su madre estaba relacionado con la actividad como espía de su padre. Por todo ello, comienza a sospechar de las intenciones de Jack y pide consejo a Michael, que es la única persona que la puede escuchar. Marshall descubre que la red informática de la CIA tiene una infiltración. Mientras Francie vuelve a quedar con su novio y descubrirá para su tranquilidad que sus intenciones que no tienen nada que ver con lo que ella creía. Por otro lado, Will descubre la identidad de la mujer que declaró haber conocido a Danny antes de su muerte.

El SD6 trata de minimizar los riesgos tras la filtración del agente doble. Retienen a Sydney para torturarla e interrogarla. Sloan hace creer a Sydney que su compañero Russeck también es sospechoso de ser un agente doble, Sloan espera que Sydney ante el sufrimiento de un compañero se desplome y confiese todos los datos que le ha dado a la CIA. Jack Bristow tiene que actuar nada más enterarse de la situación de su hija. Sin posibilidad de que la CIA le ayude logra por sus propios medios salvar a su hija. Sydney con la confianza ganada de nuevo frente a Sloan. La nueva misión de Sydney es viajar a Kenia para descubrir la nueva identidad de Hassan, un traficante de armas. Jack debe viajar a Cuba para encontrarse con Hassan y matarlo, pero esa es la misión del SD6, la CIA lo quiere vivo para conseguir su lista de clientes.