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La vita di Kirsten è a rischio mentre la squadra lavora per farla tornare indietro nel mondo reale dopo che lei è rimasta intrappolata durante una connessione tentando di trovare sua madre. Alimentato dal suo amore per Kirsten, Cameron trova un modo per riportarla nella realtà, ma che potrebbe costargli la loro relazione. Intanto, il laboratorio è in isolamento, lasciando un ansioso Linus incapace di avere notizie delle condizioni di suo padre dopo l'operazione. Ma, mentre la squadra si prepara ad essere riassegnata per aver infranto il protocollo, il direttore dell'NSA, Mitchell Blair, sorprende tutti richiedendo una connessione d'emergenza che fornisce nuove scioccanti informazioni.

La squadra indaga sul caso di una giovane donna trovata morta nella piscina del suo ricco fidanzato. Intanto, Linus sente una connessione con Ivy, Cameron ha una crescente preoccupazione verso la vulnerabilità emotiva di Kirsten e Camille è intrigata da un'attraente medico legale a cui piace incontrarsi in posti insoliti.

Un avvocato divorzista di alto profilo viene ucciso e la squadra deve esaminare una valanga di sospettati. Intanto, Linus scopre la causa dei problemi di sincronizzazione neurale durante le connessioni, che colpisce direttamente Kirsten e Cameron.

Quando un agente dell'MI6 viene trovato morto, Kirsten ha difficoltà a cercare tra i suoi ricordi a causa dei codici visuali che la spia usava per custodire i suoi segreti. Intanto, Linus e Camille hanno un doppio appuntamento, ma non tra di loro.

Il padre separato di Cameron, che attualmente sconta la pena in carcere per crimini dei colletti bianchi, viene accusato dell'omicidio di una guardia carceraria. Infrangendo il protocollo, Kirsten si connette alla memoria della guardia per trovare degli indizi.

Dopo che un ingegnere muore, il suo collega e rivale di lavoro diventa un sospettato. Comunque, dopo aver esaminato alcuni ricordi, Kirsten e la squadra scoprono che egli faceva parte di un club di gaming clandestino. La squadra deve destreggiarsi salvando un satellite che precipita mentre Cameron si infiltra nell'organizzazione per avvicinarsi ad un altro sospettato.

Quando Kirsten si sveglia per scoprire che nel laboratorio sono tutti scomparsi tranne Cameron, i due cercano ovunque ma trovano solo una serie di misteriosi indizi. Alla fine Kirsten realizza che lei è ancora connessa con un uomo autistico con abilità empatiche uniche. Kirsten è così costretta ad affrontare le proprie emozioni relative alla relazione con Cameron e a sbloccare un ricordo nella mente della vittima per tornare indietro.

La squadra indaga sull'omicidio di un ex ufficiale dell'Air Force che è stato ucciso da quello che sembra un UFO. La pista conduce ad un ex collega di lavoro e rinomato esperto di UFO. I ricordi esaminati durante la connessione portano la squadra a chiedersi se gli UFO e gli extraterrestri esistono davvero.

Una serie di omicidi, incluso quello di un giocatore di pallavolo professionista, porta la squadra ad esplorare gli angoli più oscuri di Internet. Intanto, Kirsten dà a Maggie un ultimatum.

Tutti gli interrogativi trovano finalmente risposta quando il padre di Kirsten, Daniel Stinger, esce allo scoperto e Kirsten deve eseguire la connessione più importante della sua vita.