Es ist das Jahr 2036 und die Menschheit wird von den Beobachtern unterdrückt. Das Fringe-Team, das zwanzig Jahre lang in Bernstein eingefroren war, stellt nun den Widerstand da und will die Menschheit von den Beobachtern befreien. Zunächst muss Peter zusammen mit seiner Tochter Etta jedoch herausfinden, was mit Olivia passiert ist, die nicht mit dem Rest des Teams in Bernstein eingefroren wurde.
Ihre Mission führt das Fringe-Team das erste Mal seit Jahrzehnten wieder in Walters Labor, das mittlerweile von den Beobachtern überwacht wird. Dort suchen sie nach den Informationen, die sie benötigen, um die Welt von den Beobachtern zu befreien.
Während das Fringe-Team weiterhin gegen die Beobachter vorgeht, führen unvorhersehbare Ereignisse dazu, dass sie sich in einem Wald wiederfinden. Dort treffen sie auf eine merkwürdige Gruppe von Menschen, die es sich offenbar zur Aufgabe gemacht hat, die Geschichte der Menschheit festzuhalten.
Als eine Spur das Fringe-Team in ein feindliches und von Beobachtern überwachtes Gebiet führt, treffen sie das erste Mal seit Jahrzehnten wieder auf Phillip Broyles. Doch noch ist unklar, auf welcher Seite ihr ehemaliger Vorgesetzte nun steht.
Auf der erneuten Suche nach einem Teil von Septembers Plan gegen die Beobachter, landet das Team in einem Taschenuniversum, in dem die Gesetze der Physik verrückt spielen.
Um weitere Fortschritte im Kampf gegen die Beobachter zu erzielen, benötigt das Team Hilfe von Nina Sharp. Peter entdeckt indessen, wie er seine neuen Fähigkeiten nutzen kann, um den Beobachtern schaden zu können.
Auf der Suche nach einem Schlüsselteil im Kampf gegen die Beobachter trifft Olivia auf eine Frau namens Simone, die ein Art Orakel zu sein scheint. Unterdessen findet sich Peter in einer gefährlich Situation wieder, als er seinen Racheplan durchführen und Captain Windmark endgültig tötet möchte.
Um sich daran zu erinnern, wie genau Septembers Plan zur Bekämpfung der Beobachter lautete, setzt sich Walter unter Drogen und wird dabei von seiner Vergangenheit eingeholt. Derweil verfolgen Olivia und Peter ein mysteriöses Signal, welches sie in ein Waldgebiet führt, in dem sie eine unschöne Entdeckung machen.
Dem Fringe-Team läuft allmählich die Zeit davon. Als Peter, Olivia, Astrid und Walter ein entscheidendes Teil des Puzzles entdecken, bitten sie Nina Sharp um Hilfe, die einen Plan heraufbeschwört.
Um Michael aus den Fängen der Beobachter zu befreien, begibt sich Olivia auf eine gefährliche Mission, die sie wieder in das Paralleluniversum führt. Captain Windmark versucht indessen herauszufinden, was an Michael so besonders ist.
Olivia, Peter, Walter, Astrid und Broyles treten den Beobachtern in einer finalen und außergewöhnlichen Schlacht gegenüber, um für das Schicksal der Menschheit zu kämpfen.
