第1話「失われた時間」 Lost
アストライオス号のクルーたちは急降下する船の中で目覚めた。彼らはタイタンと思しき星に不時着するが、そこは何と地球であることが判明。しかも船の発射から４年以上も経った世界に戻ってきたのだった。クルーのいない間にユーリカの状況は激変していた。ＡＩたちが人間の脳を操って街を支配し、研究所を追われたヘンリーが街の奪還をひそかに計画していた。そしてアリソンの子供たちを引き取ったカーターにも大きな変化が…。
第2話「作られた世界」 The Real Thing
アストライオス号が消えて１ヵ月が経ち、国防総省による捜索は正式に打ち切られた。あきらめきれないケヴィンは、ヘンリーや住民たちの協力を得て、船の航跡をたどる“ストレンジレット探知機”を製作。この探知機によって船の行き先が地上であることを突き止めたカーターらは、軍隊と共にその現場へ乗り込む。一方、クルー20名とアリソンが接続された仮想世界では、現実には存在しないはずのドラゴンが現れ、街を騒がせていた。
第3話「脱出」 Force Quit
宇宙船乗っ取り事件の黒幕がウェン議員だとにらんだカーターは、その共犯者がベバリーであることに気づく。彼が保安官事務所に戻ると、そこには何とベバリー本人の姿があった。ホリーを殺したウェン議員と決別したベバリーは、クルーやアリソンが仮想現実の中にいる事実を明かし、彼らの居場所を突き止めるために手を貸すと言う。カーターはベバリーを疑いながらも自ら仮想現実の中に入り、クルーたちを助けるために奔走する。
第4話「火の玉を追え」 Friendly Fire
カフェの新装オープン当日、クルーたちは仮想現実でのトラウマ体験をいまだ克服できずにいた。ファーゴはホリーの死を引きずり、グレースは自分を殺そうとしたヘンリーを避け、ゼインはカーターに敵対心を抱いたままだった。そんな中、パリッシュ博士が開発した飛行型の消火装置“アイ･ファイア”が制御不能に陥り、所内のあちこちを放火したのち、街へ飛び出してしまった。クルーたちは暴走した“火の玉”の捕獲に奔走する。
第5話「カーターの脳」 Jack of All Trades
国防総省の監査員ウォーレン･ヒューズが、クルーたちの職場復帰の可否を審査するため再び街へやってきた。しかしファーゴの審査中に、カーターと脳が入れ替わるという謎の現象が発生。その後、元の体に戻った２人だが、今度はカーターとゼインが入れ替わってしまう。ファーゴとゼイン、それぞれの姿で審査を受けるハメになったカーターの脳には異常な脳波が検出された。このまま入れ替わり現象が続けば、彼の脳は破壊されてしまう。
第6話「最悪のシナリオ」 Worst Case Scenario
研究所では災害発生装置“ＡＤＡ”を使って、防災訓練が行われていた。しかし、ＡＤＡが破壊された後、訓練のシナリオと同じ災害が現実に起こり始める。カーターたちは災害を操る犯人捜しに乗り出す。一方、ファーゴはゼインの力を借り、ベバリーの装置を復活させていた。ゼインがシステムの中にホリーのゼータ波を発見したからだ。ホリーに一言別れを告げたいと、向かった仮想現実でファーゴが目にしたものは生身のホリーだった。
第7話「生きた幽霊」 Ex Machina
ホリーの葬儀当日、国防総省のショウ少佐が研究所にやって来る。目的は新型セキュリティー“パノプ”の設置と、クルー誘拐事件に関わった光子プラズマ・コンピューターなどの回収。コンピューターの内部でホリーが“生きている”と信じるファーゴは、ゼインやアリソンたちと一緒に、ホリーを研究所のメインフレームへ移動させようと試みる。しかし“パノプ”が所内のウイルス一斉駆除を始め、ホリーまで駆除されかねない事態に…。
第8話「水深１マイルの誓い」 In Too Deep
イタズラで盛り上がる研究所ではジョーが大忙し。悪質なイタズラを調査するうちに犯人の正体は水であることが判明する。一方、人で混み合う家に疲れたアリソンは湖の水中移動観察ラボで１人の時間を過ごすのを楽しみにしていた。しかし、カーターがサプライズで現れて険悪な雰囲気に。更に、水中移動観察ラボが湖底の地溝に転落し、２人の関係のみならず２人の命も絶体絶命のピンチを迎える…。
第9話「天才カーター」 Smarter Carter
アリソンの兄マーカスが突然結婚した妹を心配して訪ねてきた。超高学歴一家に育ち、自身も有名科学者であるマーカスは、妹の結婚相手が“天才”ではないことに不満を抱いていた。初対面からカーターに厳しい態度を取るマーカスだったが、ある時からカーターの知能レベルが飛躍的にアップ。科学の歴史を塗り替える発見すらし始める。しかし、それと引き換えに彼の感情はマヒし、よき相棒のアンディに危険な実験を行ってしまう…。
第10話「ハネムーン」 The Honeymooners
カーターが計画したハネムーンはアリソンの想像とかけ離れていた。はしゃぐカーターに対し、アリソンは不満を募らせる。一方、街ではコッブ前保安官が追っていた未解決のスパイ事件をジョーとアンディが再捜査することになる。スパイの正体は？またファーゴたちはバイオプリンターでホリーを生き返らせようと試みるが、ホリーの精神状態に異変が起きる。果たしてホリーは助かるのか。
第11話「鏡よ鏡」 Mirror, Mirror
念願の体を手に入れ、新たな人生をスタートさせたホリーに差出人不明のメッセージが届く。そのメッセージを開いたホリーは、突如、専門外であるバイオプリント研究を始めると宣言し、人体を丸ごと作り始める…。一方、ファーゴは温暖化を食い止める“スマートダスト”の実地試験を行うが、その終了から間もなく、街のあちこちに奇妙な鏡が出現。電力や通信網もダウンし、さらにはヘンリーやジョーたち住人にも異変が起き始める。
第12話「クローン」 Double Take
ユーリカの街では異変が起きていた。人々が別人のように振る舞い、奇行を繰り返していたのだ。ヘンリーはグレースを脱獄させ、ホリーはバイオプリンターを使って人々の替え玉を生み出していたが、実はその背後にはマトリックスの恐ろしい陰謀が隠されていた。真相を知ったアリソン、ファーゴとゼインの３人は街を救うため、マトリックスの仮想キャラたちに立ち向かう。しかし、ユーリカの危機はそれだけではなかった…。
第13話「ユーリカよ永遠に」 Just Another Day…（最終話）
６週間後のユーリカ閉鎖に向けて引っ越しの準備が進む中、ファーゴのもとに即日閉鎖の知らせが入る。激怒したファーゴは研究所のロビーに座り込み、抗議運動を始める。一方、カーターの車がワームホールを通り抜け、ロビーに突っ込む事件が発生。その後、ワームホールは街のあちこちに出現し始め、ユーリカは壊滅の危機に陥る。カーターと住人たちは街を壊滅の危機から救えるのか？ そしてユーリカは本当に閉鎖されてしまうのか？
Special episode「完璧なクリスマス」 Do You See What I See?
クリスマスイヴの夜、子供たちにホワイトクリスマスをプレゼントしようと計画を進めていたカーターたちだったが、雪を降らせるために用いた超光子発生装置が原因不明の通信障害により暴走。大量の超光子が放出され、それを浴びた住民たちはアニメーションに変身してしまう。人間がアニメ化し、物や動物が擬人化された仮想現実の世界で、雪だるまと忍者をかけ合わせた“雪だるま忍者”などのキャラクターたちが暴れ始める。
