古巴的哈瓦那，西德妮得到线报，第三派计划向民间目标发动大规模袭击，她可以从一个硬盘中得到更多情报。迪克松拿到硬盘，但他们的一举一动受到监视。

西德妮去机场的途中遭到伏击。迪克松带着硬盘回到APO总部，马歇尔不在，另一名特工受命译码。硬盘插上后散发出有毒气体，办公室被迫锁上。马歇尔认为防火墙仍然很安全，他和斯隆联系西德妮。她被电话惊醒，发现自己被活埋了，死去的情报员就躺在她身边。杰克要她保持冷静。马歇尔自动请缨前往古巴，追踪她的手机信号。

斯隆告诉特工第三派掌握了足够毒害一个城市的毒气，特工们一定要找出他们攻击的目标城市，并阻止环丝氨酸炸弹的引爆。

马歇尔通过西德妮用手机拍下的情报人照片，找到了绑架她的Ulrich Kottor--第三派组织的重要人物。

沃恩想放弃对父亲的调查，西德妮坚持他们应该继续下去。西伯利亚的核实验室内，一伙人用囚犯进行着残忍的活人实验。

西德妮从比尔的日志中发现“夜莺”一词，从中找出Josef Vlachko博士，他现在为军火洗钱商Hans Dietrich工作，Dietrich把一百万欧元汇进了“夜莺”的户头。斯隆问杰克，西德妮和沃恩对“夜莺计划”了解多少，杰克建议放手让他们继续调查。

在慕尼黑，西德妮用色相勾引上Dietrich，从他的电脑里抢走了硬盘。回到洛杉矶，一个叫Roberts的神秘男子向沃恩提出，用他父亲的情报换取“夜莺计划”的变压器线圈。沃恩不明所以，但是同意了。

杰克从西德妮嘴里得知，Vlachko正在一处废弃的核工厂实施“夜莺计划”，用活人做实验。他极力说服她把情报汇报给APO。

迪克松被枪手击中，枪手摘下面具后赫然露出沃恩的脸。

两天前沃恩告诉Roberts，想要变压器线圈得拿更多比尔的情报来换。Roberts的上司通过电话告诉沃恩，他的父亲比尔还活着，并要他先完成刺杀任务。

纳迪亚探望了监狱中的Katya Derevko，却不愿和她谈论西德妮。马歇尔发现杰克遭受辐射发生基因突变，恳求他去看病。

沃恩和一群自由杀手一起执行任务。从波多尔一家私人医院中偷得冷激光器。纳迪亚承认为了知道更多爱琳娜的事去见过Katya，西德妮透露爱琳娜曾雇杀手暗杀自己，她警告Katya不要接近纳迪亚。Katya临死前告诉西德妮，自己和爱琳娜永远不会伤害她，爱琳娜相信，有人故意设局做出刺杀西德妮是受她指使的假象。

核物理学家Sinclair教授在波兰克拉科夫遭到绑架，她醒来后见到了假斯隆。

西德妮、沃恩和杰克碰头，讨论了沃恩寻父后面隐藏的阴谋，以及西德妮频频遇险的情况，她相信幕后人正是斯隆。在杰克逼问下，斯隆坚决否认，他们认为这是有人故意在陷害他。

假斯隆要Sinclair帮助他们研究Rambaldi手稿，Sinclair表示缺少变压器线圈，遭到了他手下Carter的拷打。

APO，经过Roberts的辨认，斯隆不是雇佣他的人。他们劝说他与Carter接头商谈线圈的事。在APO间谍的监视下，Roberts拎着装有线圈的密码箱来到酒店，等Carter出现。一个男人走过来，提出地点换在顶楼的房间。此人并非Carter，Roberts还是同意了。

Milos Kradic领导的恐怖分子在印尼驻哥本哈根大使馆制造爆炸，杀死15人。斯隆说组织中有一个Thomas Raimes的卧底提醒过Langley这次袭击，但他未能加以阻止，据估计Raimes已经被抓或者被杀。

在孤儿院照顾过纳迪亚的女校长Sophia来到洛杉矶，西德妮和纳迪亚发现她坐着轮椅，浑身是伤，她给了纳迪亚一条项链，提醒她不要忘记过去。斯隆让马歇尔查验Sophia的指纹。

杰克的医生要他要西德妮和平相处，因为他的来日无多。

阿姆斯特丹，迪克松和沃恩堵住Raimes，他解释说为了发现Kradic想要的Hydrosek，才牺牲15个人的生命。Hydrosek是印尼研制的一种强杀伤力武器，Kradic为了掩盖被盗痕迹制造了爆炸事件。APO利用Kradic带领他们寻找武器，迪克松扮成黑客，取得Kradic的信任。

化装成女招待的西德妮偷听到Hydrosek将很快抵达。

从阿姆斯特丹跟踪Kradic而来的潜伏者CBG在酒吧里安放了炸弹，趁乱夺过装有Hydrosek的箱子。三方混战成一团，Kradic抢到了箱子夺路而逃，迪克松和沃恩紧追不舍，在地下室截住了他，迪克松趁Kradic不备，击中了他。

听说CBG未能偷到Hydrosek，Sophia请纳迪亚和威斯来吃饭。她把纳迪亚的掌上机拿到密室，CBG侵入电脑，进入了APO的电脑系统。

西德妮和沃恩在杰克的家里发现了药瓶和浸透鲜血的绷带；杰克不顾Liddell博士告诫，决定冒险接受致死药剂的治疗。西德妮请求马歇尔研究辐射病的治疗方法，马歇尔透露杰克是为了救西德妮在一间放射实验室中受到伤害，他表示这种病无药可医。