Après avoir été emprisonnée et torturée pendant trois mois dans une base secrète de la CIA, Jane parvient à s'enfuir. Deux semaines plus tard, Nas Kamal, membre de la NSA, contacte Weller et son équipe. Celle-ci leur révèle que Jane appartient à un groupe terroriste qui s'apprête à commettre un attentat d'ampleur. Kurt doit absolument la retrouver pour en savoir plus. Leurs retrouvailles sont musclées.

Jane fait part à Nas et Kurt d'un souvenir qu'elle a au sujet d'une mission militaire en Afghanistan. Elle leur explique aussi que Shepherd lui a demandé de mener l'enquête, au sein du FBI, sur son tatouage du bas-ventre. Reade, de son côté, rend visite à Freddy, un ancien camarade de foot. Il le persuade de témoigner contre leur ancien entraîneur, Jones, qui aurait abusé de garçons.

Jane se réveille dans la planque de Sandstorm. Elle est interrogée sur Cade et la manière dont elle lui a échappé. Pour prouver sa loyauté et avant de retourner au FBI, elle est chargée de tuer Jeffrey Kantor, un ingénieur. Pendant ce temps, Weller s'inquiète de l'absence de Jane, mais l'équipe a une autre priorité : une explosion survenue à New York et qui renvoie à l'un des tatouages de Jane.

Pour raviver la colère de Jane contre l'Etat, Roman la conduit au bord du lac Aurora. Une usine a pollué les lieux sans que les autorités aient fait quoi que ce soit pour l'empêcher. Cette pollution, dont a été victime sa famille, a causé la rage et l'envie de lutter qui animent Shepherd. Un tatouage de Jane permet à l'équipe de remonter à un informaticien véreux de la sécurité nationale, qui vend des jeux vidéo se déroulant dans des bâtiments hautement sécurisés afin d'y prévoir des effractions. Patterson comprend que la prochaine intervention aura lieu dans un musée, au cours d'une collecte de dons. Deux personnes y sont trouvées assassinées. Une suspecte est identifiée, mais elle parvient à fuir...

Jane demande à Shepherd l'identité de la femme médecin qui a pris soin d'elle après l'attaque d'Orion. Shepherd lui apprend qu'elle a été évacuée à bord d'un bateau. Jane dessine une bague ayant appartenu à cette femme et le remet à Patterson pour qu'elle détermine l’origine. Patterson décode un tatouage de Jane : une combinaison à base de jeu d'échecs indique l'heure et le lieu d'un rassemblement pour la réforme de l'immigration. De nombreux politiques y assisteront, dont le sénateur Quinn Donahue. Lors de son discours, ce dernier est blessé par un tireur qui a dissimulé son arme dans une fausse caméra de presse...

Weller et Nas se rendent en Bulgarie pour traquer un fugitif. Au domicile de Jones, Zapata trouve Reade devant le cadavre de l'entraîneur. Jugeant les circonstances accablantes pour son ami, elle le dissuade d'appeler la police. Lorsqu'une enquête pour meurtre est ouverte, elle retourne sur la scène de crime au nom du FBI et récupère la vidéo que Reade avait laissée dans le magnétoscope. Mais le rapport d'autopsie indique que la victime s'est étouffée dans son sang après avoir été poignardée, ce qui l'amène à douter de la version de Reade qui, de son côté, clame son innocence. Jane accompagne Roman chez Bradley Dynamics pour voler la puce que devait leur procurer Kantor. Alors qu'elle tente de télécharger les informations qu'elle contient, elle s'interrompt pour secourir son frère...

Rich Dotcom pirate les réseaux du FBI et lance un ultimatum : si Weller ne donne pas l'ordre de bombarder le lieu de son choix, il effacera toutes les informations gardées en mémoire sur les serveurs de l'organisation. L'équipe, qui localise sans peine l'informaticien, découvre que Doctom cherchait en réalité à se faire arrêter. Poursuivi par un dangereux assassin, celui-ci demande au FBI d'assurer sa protection. Le groupe doit désormais trouver un moyen de mettre un terme aux sombres projets du meurtrier en question, le dénommé Akkadien...

Weller et Jane sont engagés pour participer à un braquage commandité par Nico Marconi, un trafiquant d'armes activement recherché. Le malfrat convoite un mystérieux objet, qu'il doit récupérer au cours d'une conférence internationale. Les deux agents disparaissent au cours de l'opération. Chargé de superviser l'enquête, Weitz interroge Lynn, terrorisée à l'idée d'être complice de la disparition de deux agents fédéraux...

Jane accompagne Roman à la base, où elle découvre une facture d'achats d'explosifs et des schémas d'installation électrique. L'équipe en déduit que l'organisation a pour projet de couper l'électricité dans l'ensemble du pays. Il lui faut récupérer Jane et arrêter Roman avant qu'il ne soit trop tard...

Suite aux récents événements, l'agente Patterson est introuvable. Jane, de son côté, parvient à regagner le FBI et fait part de ses dernières découvertes. Malheureusement, elle a perdu la trace de Roman. Kurt et l'équipe se lancent immédiatement à sa recherche. Lui seul peut détenir des informations permettant de retrouver la jeune femme. Jane et Weller savent qu'ils doivent agir au plus vite.

Roman est toujours hanté par les mêmes cauchemars à l'orphelinat. Jane tente de le faire libérer, mais Kurt y est opposé. Nas propose de faire appel à un profileur pour qu'il recouvre la mémoire. En attendant, Patterson décrypte un nouveau tatouage. Elle découvre qu'Anton Stepulov, un redoutable terroriste présumé mort, est en réalité à New York. L'équipe le soupçonne de préparer un attentat d'envergure.

Patterson parvient à déchiffrer un important tatouage que Sandstorm a souhaité effacer du corps de Jane. La piste mène à Kat Jarett, membre d'un gang de motards. En montrant sa photo à Roman, celui-ci se souvient lui avoir acheté des armes. Il se pourrait que le groupe soit toujours en lien avec Sandstorm. Pour retrouver Shepherd, Jane suggère à l'équipe que le jeune homme infiltre le groupe avec elle.

Nas, Jane et Weller retournent à l’académie militaire où Kurt a étudié. Ils espèrent ainsi en savoir davantage sur le lien qui l’unit à Shepherd. Ils découvrent que celle-ci, aussi appelée Ellen Briggs, a entièrement financé sa scolarité. Pendant ce temps, dans les bureaux du FBI, Patterson parvient à décoder un nouveau tatouage. La piste mène à un certain Jared Wisnewski, un fermier apparemment sans histoire.

Un tatouage de Jane mène à une société secrète étudiante dont Rich a fait partie. L’équipe est contrainte de solliciter son aide pour décrypter une formule mathématique. Le hacker leur explique que celle-ci annonce le déclenchement d’un conflit armé d’envergure. Pendant ce temps, Jane et Roman visitent les anciennes propriétés de Shepherd pour voir si des souvenirs remontent à la surface.

Nas reçoit un appel de sa source chez Sandstorm. Celui-ci souhaite la rencontrer. Parallèlement, Patterson décrypte trois tatouages. Tous pointent vers un certain Lelantos, un transporteur du dark Web. L’équipe tente de comprendre ce qu’il manigance. Kurt prend Roman sur le terrain avec lui. Jane, de son côté, fait équipe avec Tasha. Reade, quant à lui, se présente en retard au bureau. Il part en mission avec Patterson.

Nas survit à l'agression subie lors d'un rendez-vous. Elle devait récupérer une clé USB à un lieu fixé par son mystérieux contact de Sandstorm. Celui-ci lui demande une importante somme d'argent. L'équipe de Weller parvient à démasquer cet informateur qui se révèle être Cade. Ce dernier apprend à l'équipe que Shepherd l'a séduit, alors qu'il voulait se venger de son pays, mais qu'elle n'a apporté aucune solution. Il a donc contacté le FBI et a fini par se retourner contre elle...

Jane et Oliver se réveillent en captivité. Leurs ravisseurs, qui comptent profiter des millions détournés par le père d'Oliver, ont l'intention de demander une rançon. Jane tente de joindre les agents du FBI pour demander de l'aide. De son côté, Weller propose à Reade de prendre congé pour une cure de désintoxication. Roman retrouve la mémoire : il aurait récupéré de l'argent sur un compte au nom d'Alice Kruger, le nom de naissance de Jane. Traumatisée par son expérience avec Borden, Patterson met son appartement sens dessus dessous à la recherche de caméras de surveillance...

Alors que l'équipe fait l'objet d'une enquête et peine à se défendre, elle tente d'élucider une mort mystérieuse survenue au sein d'une famille d'accueil. Les agents soupçonnent les enfants de servir de cobayes pour de nouvelles drogues. Jane tente de persuader Weller de laisser Roman les aider à mener l'enquête. A l'hôpital, Reade confesse ses tourments à un autre patient...

Shepherd s'envole pour Bangkok, où elle compte faire l'acquisition d'armes nucléaires. Patterson tente de geler les fonds consacrés à cet investissement avant qu'il ne soit trop tard. De son côté, l'équipe de Weller suit une piste prometteuse qui pourrait éclaircir l'énigme du tatouage. L'enquête les entraîne dans une chasse aux trésors orchestrée par deux pirates informatiques. A la clé, une base de données confidentielle et une myriade d'informations classifiées. Jane et Weller s'efforcent de s'en emparer avant que les hommes de Sandstorm ne le fassent...

Les transgressions de Zapata la rattrapent et la conduisent tout droit en prison. Il s'agit en réalité d'un subterfuge mis au point par Weller et Patterson, dans le but de soutirer des informations à Devon, une trafiquante d'armes proche de Sandstorm. Mais le petit ami de cette dernière, convié à un rendez-vous secret, voit clair dans le jeu de Zapata et lui pose un ultimatum. De son côté, Weller découvre la vérité sur la mort d'Emma. Patterson ne parvient plus à maîtriser ses sautes d'humeur, tandis que Jane fait une erreur de jugement en compagnie de Roman...

Reade songe à quitter New York. Roman, de nouveau placé sous la surveillance du FBI, voit peu à peu la mémoire lui revenir. Tandis que Jane et Weller suivent une piste prometteuse, Shepherd prend le contrôle du bureau de New York. Son plan : éliminer les agents qui lui font obstacle et accéder à l'ordinateur de Patterson pour lancer une série d'attentats sur des bâtiments administratifs. Patterson, Reade et Zapata s'engagent dans un combat acharné pour l'empêcher de parvenir à ses fins. Weller, lui, découvre avec stupeur la teneur de la deuxième phase du plan échafaudé par Shepherd...