En 2015 les observateurs envahissent le monde et le seul espoir pour les arrêter réside en un plan que Walter et l'observateur Septembre ont mis au point. Cependant, pris de court, les membres de la section Fringe, Olivia, Peter, Walter et Astrid doivent s'ambrer eux-mêmes afin de disparaître durant 21 ans. C'est Henrietta, membre de la résistance mais surtout fille de Peter et d'Olivia qui parvient à les libérer. Malheureusement, Walter oublie le plan et les protagonistes se retrouvent obligés d'en réunir les différentes parties à l'aide de vidéos éparpillées dans l'ancien laboratoire d'Harvard. Ils vont ainsi évoluer dans un monde qui leur est totalement inconnu dans le but de sauver l'humanité. Afin de ne pas oublier ce qu'est la section Fringe, les diverses expériences des précédents événements sont utilisées pour combattre les observateurs.