Will (Bradley Cooper) se siente un hombre nuevo por su nueva colaboración con la CIA. Irina (Lena Olin) parece sincerarse con su hija Sydney, se arrepiente de su paso por el KGB y por haber abandonado a su familia. Por otro lado, Sloan comienza a desconfiar debido a los repetidos fracasos operativos del SD6. Sark es su primer sospechoso de traición. Echelon es una complicada red de espionaje mundial. El SD6 ha decidido que es necesario acceder a ella. Si lo hace, tendrá la misma capacidad de inteligencia que la CIA. El chantaje al que está sometiendo Sloan ha despertado los recelos de Arianna (Faye Dunaway), jefa de la contrainteligencia de la Alianza. Jack Bristow es su principal sospechoso.

Cuando Sydney descubre que Marshall ha sido secuestrado, lucha contra un despiadado Sloane para liberarlo. Mientras tanto, la CIA hace todo lo posible por impedir que el SD-6 acceda a un sistema de seguridad de alto secreto y Jack se da cuenta de que la única persona que puede ayudarles es Irina.

Kane (Faye Dunaway) ordena la caza y captura del padre de Sydney, Jack Bristol (Victor Garber). Sin embargo, y a pesar de los planes de Kane, Jack consigue huir, aunque su regreso al SD6 es invitable. Por otro lado, Sydney (Jennifer Garner) y Michael (Michael Vartan) viajan a Francia a desarrollar una misión. Lo que no saben es que el SD6 ha hecho seguir a Sydney y han confirmado su encuentro con una agente de la CIA. Jack necesita averiguar la razón por la que Kane quiere eliminarlo, para ello debe solicitar la ayuda de mujer Irina.