Sydney in einer Lebenskrise: sie muss ihrer Mutter gegenüber treten, herausfinden was mit Vaughn passiert ist und Will erklären, dass sie und ihr Vater Doppel-Agenten sind und für das CIA arbeiten. Dann veröffentlicht Wills Kollegin einen Artikel über SD-6, den Will geschrieben hatte. Nun muss Jack einen Weg finden um ihn vor SD-6 zu beschützen.
Nachdem Irina sich der CIA gestellt hat, will sie mit niemand anderem sprechen als mit ihrer Tochter Sydney. Sydney aber will nicht mit ihrer Mutter kooperieren, bis unerwartet eine Mission missglückt und auf diese Weise wichtige Informationen in die falschen Hände geraten. Nun muss Sydney Irina gegenübertreten und herausfinden, was sie weiß.
Sydneys ehemaliger Gefolgsmann Mr. Sark erscheint noch einmal auf der Bildfläche, um einen Spionagesatelliten zu installieren. Sydney muss daher erneut zu ihrer Mutter zurückkehren, um herauszufinden was Sark im Schilde führt.
Alte Wunden reißen auf, als Sloane verwirrt und verzweifelt glaubt, dass seine Frau vielleicht nicht tot sein könnte Zur gleichen Zeit trifft Will eine Frau, die behauptet die Wahrheit über SD6 zu wissen. Außerdem versucht Jack, Sidney davon zu überzeugen, dass Irina sie hintergeht und will dies mit allen Mitteln beweisen.
Jacks Entscheidung Sydneys Mission zu sabotieren und damit auch Irinas Pläne zu zerstören, bringt ihn nicht nur seiner Tochter näher, sondern versetzt auch Irina in eine tödliche Auseinandersetzung. Aber sein totsicherer Plan beginnt sich aufzulösen als Vaughn die Puzzelteile zusammensetzt und ihm auf die Spur kommt. Außerdem macht Sydney eine entscheidende Entdeckung, die viel über ihre Kindheit verrät.
Sydneys Wut über Jacks Verrat und seine vergangenen Sünden veranlasst ihren Vater zu einer verzweifelten Handlung mit der er seine Liebe für sie beweisen will. Währenddessen erfährt Vaughn, dass eine gemeinsame, zurückliegende Mission fatale Folgen auf die Gesundheit von Sydney und Vaughn haben könnte.
Als Vaughn, infiziert von einem gefährlichen Virus, um sein Leben ringt, hat Sydney keine andere Wahl als Sark um Hilfe zu bitten, um an ein Gegengift für den Virus zu gelangen. Daher hilft sie ihm auch Arvine Sloane zu töten, um seine Hilfe bei der Suche nach dem Gegengift sicherzustellen und fällt damit eine Entscheidung, die ihre Existenz als Doppelagentin aufdecken könnte.
Sarks Verbindung zu SD6 bringt Sydney plötzlich in Gefahr als Doppelagentin entdeckt zu werden. Sie hat keine andere Wahl, als mit ihm zu kooperieren, bis durch seine Allianz mit Sloane einige Atomwaffen in die falschen Hände gelangen. Nun hat nur noch Irina die Möglichkeit, Sarks Programm aufzudecken, jedoch verweigert sie die Zusammenarbeit.
Beim Versuch, Kernwaffen zurückzubekommen, die in die falschen Hände geraten sind, muss Sydney als Vermittlerin zwischen ihren streitenden Eltern fungieren. Aber als die Bristows in ein Militärlager in der Wüste eindringen, verändern sich die Beziehungen innerhalb der Familie, Treuebündnisse wechseln, es gibt schockierende Enthüllungen und eine Rambaldi-Entdeckung, die alles verändern könnte ...
In die Ecke getrieben schließt Sark einen Pakt der Verzweiflung mit Sloane und benutzt Sydney, um ein hochmodernes Überwachungssystem wiederzubeschaffen. Als dieser Plan misslingt, schickt SD-6 Marshall mit Sydney auf ihre nächste Mission – und lässt so der CIA keine andere Wahl als den IT-Spezialisten abzufangen. Sydney muss den Folgen der “Reaktivierung ” Marshalls ins Auge sehen, und erkennt, dass sie dadurch wahrscheinlich sein Leben zerstört hat.
Als Sydney erfährt, dass Marshall gekidnappt wurde, kämpft sie mit dem herzlosen Sloane darum, ihn zurückbringen zu dürfen. Unterdessen versucht die CIA mit allen Mitteln zu verhindern, dass SD-6 Zugang zu einem streng geheimen Sicherheitssystem erhält – und Jack kommt zu der Erkenntnis, dass ihnen einzig und allein Irina helfen kann.
Sydney und Vaughn stehen am Scheideweg, als sie ihre berufliche Beziehung in eine private verwandeln wollen. Unterdessen versucht Jack Ariana Kane zu überlisten, die die Schlinge des Verdachts um seinen Hals zuzieht.
In dieser Folge wird das ganze Universum von ALIAS auf den Kopf gestellt: Das beginnt mit dem mysteriösen Verschwinden von Sloane, woraufhin ein neues SD-6-Oberhaupt in das Leben von Jack und Sydney tritt. Während die Bristows versuchen immer einen Schritt voraus zu sein, damit ihr Geheimnis nicht von diesem neuen Kontrahenten ans Tageslicht gebracht wird – und Will und Francie ihrerseits eine schockierende Entdeckung machen – deckt Sydney eine entscheidende Schwachstelle auf, die die ganze Allianz zerstören könnte. Aber um ihren Plan in Aktion treten lassen zu können, muss sie Dixon zuerst die Wahrheit erzählen – und zwar die ganze Wahrheit.
Als eine junge CIA-Agentin stirbt, fällt der Verdacht sofort auf ihren Partner und Geliebten, den Agenten Jim Lennox. Nachdem Sydney Lennox aus der Gefangenschaft befreit hat, baut sie sofort eine Beziehung zu ihm auf, da sie entdecken, ähnliche Verwundungen erlitten zu haben, und feststellen, dass sie beide durch ihren Job einen geliebten Menschen verloren haben. Und doch wird ihr Urteil über ihn völlig umgestoßen, als Vaughn und Jack enthüllen, dass Lennox an einer Technologie arbeitete, die es Personen erlaubt, ihr äußeres Erscheinungsbild zu wechseln. Nun muss Sydney sich die Frage stellen: Ist das der echte Jim Lennox – oder sein Double?
Endlich bekommt Sydney die Gelegenheit, die CIA für immer zu verlassen, aber ein alarmierender Telefonanruf von Sloane, und die Entführung eines genialen Mathematikers, bringt sie zurück in den Kampf.