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Barry si scontra con Owen Mercer, alias Capitan Boomerang, per impedire il furto di una sofisticata batteria collegata a un ordigno nucleare. Il dispositivo però interagisce con la velocità di Barry e porta alla creazione di un loop temporale che costringe Barry e Iris a rivivere lo stesso mercoledì in eterno. La coppia così è costretta ad affrontare la questione del diario di eventi futuri compilato da Barry, che opprime Iris togliendole il libero arbitrio. Per uscire dal loop, Barry e Iris dovranno affrontare insieme le sfide della giornata: Iris accetta di espandere la CCC Media ma a modo suo; Barry salva Central City dall'esplosione nucleare innescata da Owen Mercer vibrando attraverso l'esplosione stessa. Intanto Cecile riesce a perfezionare i suoi poteri da telepata. Caitlin, terminato l'esperimento di fusione con Killer Frost, si è trasformata in un nuovo personaggio.

Mark Blaine chiede aiuto al Team Flash per riportare Frost in vita usando la Capsula di Rianimazione della Coscienza. La capsula però può ripristinare solo una delle due coscienze, quella di Frost o di Caitlin, a scapito dell'altra. Mark metterà la scelta ai voti ma alla fine Barry e Iris lasceranno la scelta alla diretta interessata, la quale deciderà di non ripristinare né la coscienza di Caitlin né quella di Frost, ma piuttosto di continuare la sua esistenza come Khione. Nel frattempo, la Violinista attacca Hartley Rathaway fuori dal suo club. Ferito, Hartley si rifugia nei Laboratori STAR per ricevere assistenza medica e potenziare i suoi guanti sonici. La Violinista prende in ostaggio il compagno di Hartley per obbligare Hartley a venire allo scoperto e rubargli i guanti sonici. Il mandante è un nuovo supercattivo: Red Death.

Dei nemici - Capitan Boomerang, la Violinista e Murmur - rubano per Red Death uno scanner temporale dai laboratori delle Industrie Corbin Taft. Barry intuisce che il misterioso mandante lo voglia usare per costruire un Tapis Roulant Cosmico per viaggiare nel tempo. L'unico componente che manca ai nemici per completare il Tapis Roulant Cosmico è un motore a vibrazione quantistica che si trova nella base militare Fort L.U.K.I.A.; il Team Flash decide di ingaggiare il Pifferaio, Goldface, Hotness e Chillblaine per rubare il motore a vibrazione prima che lo facciano i Nemici, ma il piano viene rovinato da Chillblaine che tradisce il Team Flash e consegna il motore a vibrazione a Red Death, che si rivela essere Ryan Wilder (Batwoman)...

Ryan Wilder/Red Death colpisce Central City con un blackout, cattura Flash e lo teletrasporta nei propri laboratori, dove Mark/Chillblaine sta finendo di costruirle il Tapis Roulant Cosmico. Iris riceve a casa la visita di Ryan Wilder, ma capisce che si tratta di una Ryan diversa, che proviene da un'altra linea temporale. Non potendo convincere Iris con le buone, Ryan la rapisce e la usa come ostaggio per convincere Flash ad alimentare il Tapis Roulant Cosmico correndo, ma Mark/Chillblaine ha un ripensamento e decide di aiutare Flash distruggendo il Tapis Roulant. Il Team Flash chiede aiuto a Hartley/Il pifferaio, Goldface e Birch/Hotness che irrompono nel laboratorio di Red Death e liberano Barry ed Iris, ma non riescono a recuperare anche Mark che rimane prigioniero di Red Death e dei nemici.

Mentre la Morte Rossa semina il caos a Central City, Barry e Iris escogitano un piano e chiedono aiuto a Cecile. Barry deve affrontare quello che pensa sia stato il suo più grande errore. Khione vuole aiutare il Team Flash, ma Barry non può rischiare di perderla. Joe fa a Barry un discorso di incoraggiamento davvero necessario.

Mentre Barry e Iris si preparano per la loro nuova vita, la fortuna cambia per quelli di Central City. Cecile affronta un caso con l'aiuto di Allegra, che coinvolge una serie di eventi sfortunati e altamente inaspettati. Nel frattempo, Chester e il team lavorano con Khione per scoprire le sue capacità.

Iris riceve la visita di Nia Nal, poiché ha bisogno dell'aiuto di Iris. Quando Iris e Nia cadono in un sogno febbrile ed esplorano diverse possibilità per le loro vite, Barry, Chester, Allegra e Cecile cercano disperatamente di aiutarli. Nel frattempo, Mark intrattiene Khione ma hanno idee diverse su ciò che è divertente, lasciando a Khione la sensazione che Mark stia cercando di renderla qualcosa che non è.

Un'ispezione dello stampo apparentemente semplice presso S.T.A.R. Labs porta a anomalie temporali inaspettate. Barry e Iris cercano di dare un senso alla confusione e capire come tornare alla loro realtà. Chester ammette un segreto ad Allegra, il che rende le cose imbarazzanti tra i due, e Allegra si affida a Cecile per fungere da cuscinetto. Nel frattempo, Khione incontra un vecchio amico del Team Flash.

Il Team Flash organizza una festa di compleanno a sorpresa per Barry, ma le cose vanno terribilmente storte quando Ramsey Rosso interrompe i festeggiamenti.

Mentre Iris riceve la notizia di una pietra miliare della carriera, Barry improvvisamente non si trova da nessuna parte. Nel tentativo di tornare a casa, Barry incontra molti volti familiari. Khione continua a capire i suoi poteri e Chester lavora su un abito per Allegra.

Mentre Barry è intrappolato nel passato, il Team Flash cerca di capire cosa è successo. In loro aiuto torna Mark Chillblaine, segretamente posseduto dalla Forza della Velocità Negativa. Mark ostacola gli sforzi del Team e allontana Khione in modo da poter arrivare senza ostacoli al suo obiettivo: uccidere Iris. Khione, aiutata da Nora-Forza della Velocità, impara ad accettare i suoi nuovi straordinari poteri e sconfigge temporaneamente la Forza della Velocità Negativa, uccidendo Mark e facendolo poi rinascere. Barry torna in tempo per stare vicino ad Iris a inizio travaglio ma presto sparisce nuovamente, rapito nuovamente dalla Forza della Velocità Negativa. Nel frattempo, nel 2049, Malcolm Gilmore scopre di essere Eddie Thawne.

Il Team Flash lavora insieme per capire come proteggere Barry, il tutto facendo molta attenzione a chi si fidano. Cecile è scettica sul piano dopo un tentativo fallito. La fiducia di Khione in Chester gli permette di convincere Cecile a riprovare.

Flash, l'uomo più veloce del mondo, ha il compito di affrontare la sua più grande sfida: salvare la linea temporale e salvare l'esistenza. Amici vecchi e nuovi si riuniscono per un'epica battaglia per salvare Central City, un'ultima volta.