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科尔森等人还在餐厅里用餐，一队士兵用时间静止技术把特工们定住后捉走。待科尔森与几位同伴恢复过来，出现在他们眼前便是一块白色巨石。这块巨石瞬间融化，把他们传送到一艘老旧的飞船上。但传送并不顺利，科尔森等人分散在这艘飞船的各个部位中。科尔森落地，发现周围物品因时间静止而浮在空中，而飞船房间的舷窗破了个大洞。过了几秒后，时间开始恢复正常，因内外压差缘故，飞船内的物品开始被吸出窗外，科尔森急忙拉住栏杆才没被吸走。房间内的两位陌生人启动紧急装置，把窗口上的洞堵住，一切才恢复原样。这两位陌生人看见科尔森意外地非常高兴，其中一位红衣陌生人不断叨念着科尔森是救世主，另一位却不断吵着要逃跑，而一脸迷茫的科尔森根本不知道发生了什么。好景不长，一位陌生人在开门途中被神秘生物捉走，科尔森与红衣陌生人急忙把门堵上。红衣陌生人解释刚刚的神秘生物是维罗尼辛，外号蟑螂，几年前突袭了这部飞船，而他们所在的这一层一直被封锁。红衣陌生人介绍自己名叫维吉尔，是神盾局的大粉丝，一直等着科尔森来拯救世界。但摸不着头脑的科尔森刚想了解更多这艘飞船的情况时，特工迈克从飞船别的地方赶来，误以为维吉尔是威胁科尔森的敌人，一拳把维吉尔打晕。埃琳娜此时也被传送至飞船的某处，刚落地的埃琳娜经过一番转折后与西蒙斯相遇。眼尖的西蒙斯发现周围倒地的尸体体内并没有任何液体，像是被吸干一样。而迈克和科尔森此时也找到了埃琳娜与西蒙斯，四人终于相遇。与此同时，梅被传送到飞船更偏远的部位，且在传送过程中与钢管重合，导致一根钢管直接贯穿梅的大腿。梅咬紧牙关把钢管取出后，发现门外有异响，梅急忙躲起来。躲在暗处的梅发现有一位神秘人在收集地上尸体手臂上的物品，待神秘人走后，误以为安全的梅走出暗处，却被这位神秘人埋伏，两人厮打起来。但神秘人用磁力装置把梅擒获，在梅的右手强行装上名为生物表的装置。科尔森四人与维吉尔正准备进一步交谈时，维吉尔却被意外出现的蟑螂杀死，手无寸铁的四位特工只得逃忙，在弹尽粮绝之时，黛西出现并用超能力杀死蟑螂。在探索飞船过程中，科尔森在某房间内发现了梅的衣服，还在电脑上发现这艘飞船是用来采集太空中的水资源，且离地球不远，这就意味着只需找到工作用的拖曳船，飞过外面的陨石区后，即可向地球发送求救信号。但就在进一步讨论时，蓝脸克里人出现，把五人全部带走。科尔森、黛西与西蒙斯被关在牢房里，三人正讨论热烈时，梅与神秘人出现，神秘人成功说服看守的克里人，把众人带离牢房。神秘人自称迪克，虽然拯救了科尔森等人，但不愿参与到特工的逃亡计划中。迪克正想离开时，梅趁机用磁力装置留下迪克。科尔森决定留在这里审问迪克，黛西去援救迈克与埃琳娜，而西蒙斯与梅则去寻找拖曳船向地球求救。被困在冰库内的迈克与埃琳娜正遭到克里人折磨，及时赶到的黛西成功救下两人。黛西准备用电脑联络他人，却发现这艘飞船的地理坐标非常不对劲。而在迪克与科尔森交谈时，迪克发现科尔森的经历根本不属于这个时代，科尔森意识到自己并不止穿越空间，还穿越到了未来。寻找飞船的西蒙斯与梅寻找拖曳船途中发现这艘飞船不是人类的前哨站，而是克里人的入侵集结站。两人登上拖曳船，绕开外面的陨石区后，惊讶地发现太空中飘着各种残骸，而地球像被咬过的苹果般支离破碎，只剩三分之一漂浮在太空中。
梅与西蒙斯目睹地球的惨状后，在返航途中，飞船系统不幸在碎石区死机，眼看就要撞上漂浮在太空的巨石，机智的西蒙斯把飞船系统重启，成功躲过一劫。从飞船下来的两人重新与大部队集合，神盾局的特工们都明白目前的处境对自己十分不利，但也没任何办法回到过去。迪克正想让特工们装上名为生物表的装置时，迪克的伙伴泰丝出现，迪克要求泰丝协助特工们融入这里的环境。在科尔森证实了自己的确来自过去的神盾局后，泰丝不仅没有拒绝迪克的要求，反而坚信特工们可以拯救地球。迪克来到冷库寻找迈克，埃琳娜和黛西，迪克看到两位倒地身亡的克里人后大发脾气，但事已至此，迪克只能协助他们把两位死去的克里人抬到满是怪物的楼层，试图让怪物把尸体吃掉，掩盖真相。而泰丝把科尔森等人带到飞船的生活区，泰丝向科尔森介绍，在地球毁灭后，克里人就突然出现并开始统治人类，从此之后人类一直处于低等地位且无法反抗，而部分老者曾预言会有神盾局特工来拯救他们，但这些老者都被克里人除掉，只有维吉尔还在一直坚信神盾局特工会来拯救地球。因此科尔森希望去维吉尔的住所寻找线索，而西蒙斯与梅则留在原地视察情况。一位神秘的女性克里人来到生活区，伴随的还有一位穿着整齐的人类侍从。在分配食物时，两位难民起了争执，其中一位错手把侍从刺伤，善良的西蒙斯见状，不顾周围难民的目光，径直上前帮侍从疗伤。女性克里人隔空控制手中的两颗铁球，把刺伤侍从的难民杀死后，把西蒙斯带走，想反抗的梅却被西蒙斯阻止。来到飞船高层的西蒙斯遇到头领卡塞亚斯，而西蒙斯试图隐瞒自己真实身份，但卡塞亚斯还是发现了西蒙斯并不是本地人。那位被刺伤的侍从虽已经恢复，卡塞亚斯却发现侍从额头上有一道明显的伤疤，追求完美的卡塞亚斯只能把侍从杀掉，并把西蒙斯任命为新的侍从。而卡塞亚斯把一种神秘物体放进西蒙斯的耳朵内，西蒙斯瞬间失聪，寂静之中也只能听见卡塞亚斯的声音。泰丝与科尔森虽在半路遇到工头吉尔的骚扰，但还是成功来到维吉尔的住所，在隐蔽的地方找到一本笔记。随后，在生活区与迪克等人集合，迪克责骂泰丝没有管好特工们，但泰丝依然相信科尔森可以拯救地球。在迪克与泰丝争吵期间，黛西决定跟踪迪克，找出迪克在隐瞒什么。埃琳娜成功偷到克里人的平板准备搜刮信息，无奈克里人突击检查生物表，没有生物表的特工们只好寻求工头吉尔的帮助。吉尔要特工们为他工作，以劳力换取生物表，走投无路的科尔森只能答应。但不幸的是，克里人开始执行“更新”计划，工作未达标的人类必须杀死其他人类来抵偿，其中一位难民因被工头吉尔拖欠工资而工作未达标，怀恨在心，准备去杀死吉尔。而安装完生物表的特工们却被吉尔定在墙上，充当吉尔的替死鬼，前来寻仇的难民正准备杀死无处可逃的三位特工时，泰丝及时把难民杀死，救下众人。黛西跟踪迪克来到一处非常隐蔽的场所，但就在黛西调查时，因离心灵发射器太近，不小心进入迪克创建的虚拟世界当中。这个虚拟世界是迪克收集了有关地球的历史资料后创建的，因为可以让难民暂时逃离飞船上艰辛的生活，克里人也允许这个虚拟世界的存在。就在黛西与迪克争论时，虚拟世界内的一台电视正播出黛西以往的英雄伟绩，迪克瞬间明白，眼前这位黛西正是震波女，而迪克向黛西坦白正是震波女的超能力把地球弄成四分五裂。
科尔森、埃琳娜和迈克仍然在为工头吉尔工作，埃琳娜对这劳累又肮脏的环境表示不满时，被吉尔的手下泽夫惩罚。看不下去的迈克拿起铁棍就往吉尔办公间冲去，早有防备的吉尔把迈克拦下。但吉尔没想到的是，迈克这并不是一时冲动所为，而是借此机会侦查吉尔的办公间。科尔森想起维吉尔经常待在拖曳船上，便要求泰丝带他上船寻找线索。泰丝趁机向吉尔请求援手，吉尔虽对科尔森等人不满，但也勉强答应，前提是让泽夫跟着他们行动。从虚拟世界回来黛西发现科尔森并不在集合点，向迪克询问后得知吉尔已经招募科尔森。黛西悄悄找到埃琳娜，两人计划让埃琳娜用超能力偷取吉尔的平板。埃琳娜先用瞬移超能力频繁触发吉尔的警报，毫不知情的吉尔以为埃琳娜的生物表故障，准备帮埃琳娜换一个新的生物表。就在吉尔取下旧的生物表时，埃琳娜用超能力瞬间偷到平板并交给交给黛西，而吉尔丝毫没发现任何不对劲。虽然迪克极力阻止，但黛西还是用平板来到飞船上层。两位克里人在电梯内发现黛西，本想低调的黛西只能用超能力解决这两位克里人。黛西来到卡塞亚斯的楼层，却不料中了埋伏。原来迪克早已通知卡塞亚斯，迪克把昏倒在地的黛西留给卡塞亚斯处置。在拖曳船上的科尔森，来到维吉尔生前经常来的一块地球残骸前。泰丝拿出维吉尔的地球模型观赏，眼尖的科尔森却在地球模型内发现一块零件，泰丝认出这是某柜子缺失的把手。把这柜子打开后，在里面发现维吉尔的无线通讯工具。但就在此时，泽夫出现，用生物表控制功能制伏几位特工。刚想汇报的泽夫却被及时出现的迈克阻止，众人齐心协力把泽夫打晕并扔在仓库。泰丝表示殴打上级是重罪，还不如把泽夫扔到外太空，惩罚还不至于这么严重。但特工们都不同意这一做法。醒来的泽夫大发雷霆，把拖曳船的燃料管扯断，导致拖曳船只剩半小时燃料，科尔森等人无奈只得返回基地。回到基地后，吉尔正想惩罚科尔森等人，但埃琳娜及时把违禁品藏在泽夫身上，并向吉尔举报。吉尔从泽夫身上搜到一把手枪，失望的吉尔把泽夫驱逐到地球表面上。科尔森用无线电装置接收到模糊的呼叫信号，梅发现这一信号是从地球表面传来。经过一番折腾后，科尔森成功从无线电上收到人类传输的呼叫信号。传输信号的人一直在呼叫维吉尔，并询问维吉尔是否找到“代表团”。科尔森发现他们所指的“代表团”便是指神盾局特工，科尔森想到地球表面一探究竟，但泰丝却表示地球表面已经荒无人烟，根本没有人类可以在上面生存。已经成为侍从的西蒙斯一直失聪，无法从卡塞亚斯与贵客之间的聊天中获得信息。卡塞亚斯的手下锡纳拉恢复了西蒙斯的听力后，带她来到一客房。房间内有一位超能力者艾比，但艾比无法自由控制自己的超能力，也就意味着在接下来的比赛中，艾比无法展示自己的实力，而西蒙斯的作用便是帮助她掌握自己的超能力。经过一番指导后，艾比可以勉强控制自己的超能力，而这时卡塞亚斯出现，带走艾比。西蒙斯与卡塞亚斯等人来到竞技场，让西蒙斯没想到的竟是无辜的艾比将与一位星际杀手搏斗。年幼的艾比自然打不过牛高马大的杀手，更何况艾比还没完全掌控自己的超能力。节节败退的艾比突然想起西蒙斯的教导，沉思后的艾比运用自己的超能力成功击败杀手。赛后，艾比被高价卖给一位夫人，西蒙斯对此非常不满，想反抗的她却被卡塞亚斯告知，艾比能如此值钱全是西蒙斯的功劳。
黛西被卡塞亚斯捉住，卡塞亚斯表示黛西的出现已经吸引很多卖家，虽然黛西不愿乖乖合作，但考虑到被控制的西蒙斯，黛西也不能反抗。黛西被带到竞技场，认识到一位有读心能力的异人，并在竞技场内大显身手，震惊全场。黛西被带走后，迪克出现在卡塞亚斯身旁，卡塞亚斯称赞迪克的努力，奖赏迪克一大笔金钱，并承诺如果迪克能找到其他神盾局特工，将会得到丰富报酬。回到休息室的黛西指责读心男默许异人被拍卖这一事实，但读心男却表示自己为了家庭也毫无办法。这时，卡塞亚斯把黛西带到西蒙斯面前，要求两人坦白还有多少神盾局特工，并要黛西与西蒙斯隔开，各自阐述自己的故事。虽然西蒙斯听不到黛西说的话，但读心男使用超能力使得两人的故事版本相同，卡塞亚斯也因此饶过两人。工头吉尔一直催促科尔森等人捉紧时间干活，并出于私人原因，把迈克叫到一旁，告诉他有一位叫加纳的员工，加纳不单负债累累且一直在飞船的35层接收包裹。心里不平衡的吉尔要求迈克找到负债累累的加纳，狠狠地打他一顿。寄人篱下的迈克只得答应，并带上埃琳娜去找加纳的麻烦。迈克找到加纳，狠狠地威胁一番后，发现满地的婴儿用品，才发现加纳的包裹原来是一位婴儿。加纳借此机会反过来嘲讽迈克，指责迈克是一位不称职的父亲，灵魂深处被触痛的迈克控制不住自己，把加纳打了一顿。事后，埃琳娜找到迈克，解释这里的一切并不会改变他们，但迈克却若有所思。得知飞船35层有秘密的科尔森带着梅找到迪克，当科尔森问到黛西的下落时，迪克极力掩饰自己出卖黛西的真相，科尔森也暂且相信迪克的说法。科尔森表示地球表面有人类存活，并向迪克展示他们的对话录音，听到录音的迪克瞬间从怀疑变为确信无疑，并迅速带科尔森来到35层一探究竟。来到35层的科尔森发现这层类似于科研部，有着各种科技产品。眼尖的梅发现培养箱里有一名婴儿，而迪克解释在当今社会里，已经没有人会像以往那样生育，克里人掌握着人类的孕育大权。梅从电脑上发现这名婴儿使用的基因正是黛西的，科尔森这才发现原来黛西已经被迪克出卖给克里人。正打算处罚迪克时，两名克里人发现了他们，经过一番搏斗后，迪克负伤。眼看着更多的克里人即将赶到，梅决定留下来拖延敌人，科尔森带着迪克来到休息室疗伤。但新来的敌人却不是普通的克里人，而是卡塞亚斯手下强将锡纳拉，还没完全恢复的梅自然敌不过锡纳拉，被锡纳拉击倒的梅生死未卜。科尔森帮助迪克处理完伤口后，质问迪克有关黛西的下落。但迪克却透露自己的父母因为相信神盾局的预言而被杀害，而科尔森展示的地球呼叫信号正是迪克父亲的声音，因此迪克表示已经弃暗投明，愿意帮助科尔森达到目的。卡塞亚斯的异人竞拍会即将开始，正打算介绍一番时，一位戴面具的人类表示黛西这种人应不得好死。而当面具男摘下面具，黛西惊讶地发现这位面具男原来是神盾局特工菲兹。
时间再次回到神盾局特工在餐厅被神秘人捉走时，当时在场的特工全被捉走，除了菲兹。发现同伴们消失的菲兹一脸疑惑，但军方已经赶到现场企图以谋杀罪逮捕黛西，但无奈只剩菲兹，军方只好把孤独一人的菲兹带走。军方把菲兹关在一处秘密基地开始审问，军方想从菲兹口中套出特工们的下落，但菲兹表示自己真的不知道特工们在哪。而菲兹也成功通过测谎仪，军方认为菲兹虽然无法提供特工的位置，但菲兹可以利用他那聪明绝顶的大脑找到失踪的特工。而菲兹为了找到自己的朋友，欣然接受军方的建议。六个月过去，菲兹依然没有找到失踪的特工，一直用各种无关痛痒的理由搪塞军方。就在军方准备抛弃菲兹时，菲兹的好朋友兰斯•亨特及时出现。原来菲兹的囚禁期间，一直通过足球杂志向亨特传达加密信息，亨特得知菲兹被囚禁后，便假装律师混进这座军事基地实施救援。经历几番挫折后，菲兹与亨特成功逃出军事基地。坐着房车逃跑的两人聊到特工消失那晚发生的事，亨特表示房车上有监视设备，可以查看当晚录像，喜出望外的菲兹立马进行调查。菲兹发现当晚餐厅外有一辆卡车，经过详细调查后终于找到捉走特工们的那位神秘人的住址。来到神秘人住所的两人准备进行一番突袭，但神秘人却早已在等待菲兹与亨特。神秘人介绍自己名字为伊诺克，是在三万年前被派往地球的长生人，捉走神盾局特工是为了实现一个先知的预言，留下菲兹则因为菲兹并不在预言当中。菲兹威胁伊诺克，要求伊诺克带他们两人去找这位先知，但伊诺克表示自己是站在菲兹这一方，不需要动用武力也可见到先知。在伊诺克的带领下，菲兹与亨特终于见到先知，但菲兹没想到的便是这位先知仅仅是一位名叫萝宾的小女孩，而这位女孩的母亲是波莉•辛顿，父亲是一位能预知死亡的异人，曾帮助过黛西。菲兹与亨特正想询问更多细节时，军方已经赶到，伊诺克再次用时间静止技术帮助菲兹等人撤离。菲兹等人来到一座灯塔的深处避难，稍作休息后，菲兹询问萝宾为什么自己未被派往未来的地球，而萝宾则表示菲兹的任务是为了拯救陷入困境的特工们。菲兹想马上前往未来，伊诺克却表示传送用的巨石只能从未来开启，如果想要去未来，只能乘坐伊诺克的飞船，而这部飞船目前被扣押在军事基地里。菲兹与亨特只能前往军事基地进行偷窃，成功潜入基地的两人不仅偷到伊诺克的飞船，还成功神盾局的飞船开了出来。但这飞船并不是时光穿梭机，只是冷冻休眠仓而已。菲兹与亨特稍作告别，把一张写有自己名字的明信片交给萝宾，意在给未来的特工们传达信息。菲兹准备就绪后，爬进休眠仓，而为了安全起见，伊诺克把冷冻后的菲兹放到自己族人的飞船上。在长生人的看护下，菲兹成功来到七十四年后的地球，准备前往克里人基地救助神盾局特工们。
菲兹以假身份混入到异人拍卖会的晚宴中，伊诺克表示菲兹目前的假身份是整间屋子中最为声名狼藉，且名字不再是菲兹，而是波什托克。就在两人闲谈时，西蒙斯出现，激动的菲兹立马上前尝试交谈，但无奈西蒙斯的听力被卡塞亚斯关闭，听不到菲兹说的任何一句话，甚至错过菲兹对她的求婚。菲兹还在对西蒙斯自言自语时，卡塞亚斯及时出现打断菲兹，并在菲兹的要求下恢复西蒙斯的听力。竞拍者聚集在一起用餐，在餐桌上，菲兹无意中听到参议员盖乌斯•普纳瑞与卡塞亚斯的对话。菲兹得知原来卡塞亚斯是被他父亲流放在地球，而卡塞亚斯的哥哥福奈克却在管理帝国。参议员盖乌斯与菲兹在餐桌上虽有一番争执，但卡塞亚斯却对菲兹表现出极大的兴趣。餐后，异人的决斗正式开始。然而在第一轮决斗中，读心者本应与异人决斗，但令菲兹大为吃惊的是，卡塞亚斯带来受伤的梅。读心者与梅展开一轮激烈的搏斗，两人不分上下。然而受伤的梅不是读心者的对手，就在读心者即将杀死梅时，菲兹以无聊为由，要求结束比赛，而卡塞亚斯也答应了菲兹的请求，并把梅流放至地球表面上。许多竞拍者都想买下读心者，但卡塞亚斯却拒绝，因为在之前审问西蒙斯和黛西时，读心者对卡塞亚斯撒谎了。为了面子的卡塞亚斯，不顾黛西的尖叫，把读心者杀死。在第二场决斗开始前，菲兹得知卡塞亚斯的哥哥福奈克已经来到现场，这位比菲兹更为富有的克里人将有可能从菲兹手中抢过黛西，菲兹只能采取备用计划，提前把手枪塞在怀里。在黛西即将上场时，福奈克却要求黛西与卡塞亚斯的手下锡纳拉决斗，卡塞亚斯欣然答应。锡纳拉与黛西不分上下，两人大战三百回合，但黛西成功捉到锡纳拉的一个失误，把锡纳拉击倒在地，而在观众席的菲兹与西蒙斯在这时趁机制造混乱，三人成功逃离角斗场。科尔森等人与泰丝相遇，泰丝告诉特工们，克里人特意找到数位小孩子，欲把这几位孩子通关泰瑞根变异，卖给竞拍者。科尔森等人来到变异发生地，泰丝认出四位待变异者中有一位维吉尔的朋友弗林特。泰丝与弗林特稍作告别后，弗林特便开始进行泰瑞根变异，而四位待变异者只有弗林特成功结茧。埃琳娜却看不下去，不愿让纯洁的弗林特变为拍卖品，便把即将破茧而出的弗林特用超能力带走。过后，弗林特与神盾局特工在吉尔的基地交谈，正当埃琳娜向弗林特分享自己的超能力故事时，吉尔却意外出现。吉尔把特工们囚禁，打算把他们交给卡塞亚斯，换取一大笔金钱，但弗林特却与吉尔发生争执，生气的弗林特用超能力把吉尔杀死。为了躲过克里人的搜捕，众人把吉尔的尸体藏起来，弗林特对自己杀了人表示非常不满。正当科尔森与迈克在寻找泰丝时，意外发现泰丝为了保护弗林特，已经被克里人杀害。
成功从竞技场逃走的菲兹、黛西和西蒙斯三人来到休息室稍作清理，而这时西蒙斯脑中的植入装置开始发响，菲兹只得用周围简陋的工具帮助西蒙斯取出装置，然而就在取出过程中，一位克里人士兵发现三位特工，但黛西成功击倒这位克里人。取出西蒙斯的装置后，三位特工顺利来到飞船交接位置，并准备乘坐菲兹的飞船逃离，但菲兹的飞船却在三位特工的目睹下被炸成碎片。在混乱中被割伤的卡塞亚斯护理完伤口后，哥哥福奈克指责卡塞亚斯与锡纳拉的无能，并让自己的得力干将马斯顿不顾一切代价将三位逃走的特工找回来，虽然卡塞亚斯不满福奈克的自作主张，但碍于福奈克的身份，也只得乖乖妥协。但卡塞亚斯与锡纳拉私底下却悄悄达成协议，表面上迎合福奈克的指挥，一旦有机会将会夺回主权。杀手马斯顿成功找到困在电梯里的菲兹三人，但菲兹三人已经提前通过电梯通风口逃走，马斯顿扑了一场空。菲兹三人逃到飞船的生命维持中心，但马斯顿也追了上来，乱枪之中，菲兹被子弹击中。黛西拖住马斯顿，西蒙斯带着菲兹逃到安全地方，而黛西的格斗技巧更胜一筹，成功击倒马斯顿，三人成功逃脱。三人在休息时偶然遇到迪克，迪克承诺会带领他们找到科尔森等人，虽然黛西不愿相信这位曾经出卖她的叛徒，但情况紧急，也只得相信迪克。迪克顺利地将菲兹三人带到科尔森的藏身所，除了梅之外，被传送到未来的神盾局特工终于齐聚一堂。克里人一直为了找到弗林特而滥杀无辜，弗林特对此感到非常内疚，而迈克不断安慰弗林特不能气馁，英雄要为不能战斗的人而战斗。而弗林特也因此茅塞顿开，便在特工们不注意时，走出藏身所，假装向克里人自首，趁克里人放松警惕时用超能力把克里人杀掉，但暴露自己身份的弗林特也被赶来的锡纳拉擒获。一轮激烈的枪战后，黛西与科尔森成功把弗林特救回藏身所，紧紧地把门锁紧。马斯顿赶到现场，准备炸开一条通道去捉拿特工们。而就在通道被炸开之际，锡纳拉突然把马斯顿杀死。来到藏身所的锡纳拉却发现空无一人，特工们早已通过通风井逃走，锡纳拉也只能回去汇报。神盾局特工们准备用拖曳船逃离卡塞亚斯的飞船，回到地球表面，然而就在分别时，弗林特表示要留下来帮助有需要的人，而埃琳娜和迈克也自告奋勇留下来帮助弗林特。锡纳拉向卡塞亚斯汇报，而一旁的福奈克开始冷嘲热讽，但当福奈克得知锡纳拉已经把马斯顿杀死时，福奈克的态度开始一百八十度转变，企图收买锡纳拉，但气愤的卡塞亚斯趁机从背后捅死福奈克。被流放到地球表面的梅遇到前来帮助的伊诺克，两人闲谈时，一场引力风暴来袭，束手无策的两人却被神秘人相救。梅从昏迷中醒来后，遇到一位老奶奶，而这位老奶奶手里拿着的正是当年菲兹留给她的小鸟雕像。
梅在地表被人类救助后遇到已经满头白发的先知萝宾，然而萝宾说的话却像小孩子般难懂，一筹莫展的梅与基地中的萨缪尔•沃斯交谈，沃斯则解释萝宾即使年纪这么大，但也未能把过去与未来的思绪整理清楚。科尔森等人乘坐的飞船的降落过程虽然不顺利，但飞船上的人均安全存活并来到梅所在的飞船改造基地里。黛西与科尔森与梅相遇后喜出望外，三人一顿问长问短后，黛西便去医疗站包扎伤口，后续进来的西蒙斯则感叹这艘由菲兹设计的飞船居然能经历几百年的风雨而不毁，而迪克对此更是赞叹有加。迪克与老朋友沃斯重逢，并询问迪克父亲的下落，沃斯解释迪克的父亲在几天前已经外出，至今未回罢了。菲兹与西蒙斯在搜索基地时偶然发现时光传送机的一部分，沃斯表示这台传送机是迪克的父亲欧文利用菲兹设计的图纸建造出来。科尔森与梅再次尝试与先知交谈，而先知虽交谈能力极差，但仍然认为科尔森是这一切事情的关键线索，然而科尔森的关注点并不是萝宾的预言，而是即将展开攻击的蓝脸人，因此科尔森准备与沃斯联手，一起抵抗蓝脸人，而在寻找武器途中，科尔森在一堆杂物中发现传送巨石的一部分，眼尖的菲兹意识到只要找到剩余的巨石碎片，便可用时光传送机回到过去。发现不对劲的迪克私底下质问沃斯，因为迪克父亲欧文非常看重这块巨石，不可能凭空出现在杂物中，正当迪克威胁沃斯时，沃斯一拳把迪克击晕。然而就在特工们分散后，沃斯想刺杀黛西，试想提前杀掉黛西以阻止地球被毁灭，然而沃斯与他的手下岂是黛西的对手，黛西轻而易举地击退沃斯，但沃斯却趁机捅了萝宾，在擒获沃斯后，梅急忙跑到奄奄一息的萝宾旁。而萝宾临死前不断强调梅的重要，还低声向梅透露只有一位名为弗林特的异人能拯救世界。神盾局特工的逃跑行为让卡塞亚斯非常愤怒，并派锡纳拉前往地球表面搜寻特工们下落，而与此同时，卡塞亚斯决定对处罚飞船上的人类。卡塞亚斯首先把飞船人类居住区的电源掐断，这让人类居民大为不满，并把这一切都归罪于异人弗林特，无奈之下，埃琳娜与迈克只得带着弗林特逃离人类居住区，前往菲兹藏有武器的楼层，然而这一楼层早已被怪物蟑螂所占有。来到武器藏匿点的埃琳娜三人，却发现蓝脸人正用特殊喷雾驱散蟑螂，但三人手无寸铁，顾不上调查，直接前往武器藏匿点。拿到武器后的三人，经过一番调查后发现原来蟑螂全都被蓝脸人赶到人类居住区，而蟑螂已经开始屠杀人类，三人只得立马采取对策。迈克在弗林特的带领下来到空气过滤系统，重新连上电源后把蟑螂驱逐剂通过通风系统洒满整个人类居住区，成功把全部蟑螂引到指定房间，早已在房间守候的埃琳娜用超能力把全部蟑螂杀死。被救下来的人类开始信任弗林特，不再排挤这位异人，而迈克则提议为了不让卡塞亚斯再次挑拨离间，最好把人类手中的生物表摘下。
迈克和埃琳娜带着空间站里被压迫的居民起义，成功控制取得楼层控制权，而他们弄出的大动静也成功引起卡塞亚斯的注意。本准备收拾东西离开地球的卡塞亚斯得知迈克等人的所作所为后恼羞成怒，但为了可持续发展，只能说服人类投降，于是特意把原本死去的泰丝复活，让泰丝去说服居民。起死回生的泰丝让迈克等人都非常惊讶，尤其是弗林特。经过简短的问候，泰丝便开始向众人转达信息——卡塞亚斯要求居民们把所有孩子都交上去，否则将引爆整个楼层，把所有人类杀死。激动的埃琳娜和弗林特想立马杀死卡塞亚斯以结束这一切，而冷静的迈克经过一番思考后，找到隐藏在氧气输送管中的其中一枚炸弹，并花了不少力气才把一枚炸弹拆下来，因此迈克发现在短时间内把炸弹全拆完是不可能的，只得想出新的计划。迈克命令泰丝向卡塞亚斯汇报，与此同时迈克等人用武力夺取卡塞亚斯的研究室，要求卡塞亚斯下来谈判，无计可施的卡塞亚斯也只得听从指示与迈克谈判。迈克用科研成果威胁卡塞亚斯把引爆装置交出来，然而卡塞亚斯却不慌不忙地宣示自己的力量。双方经过一番争论后，以为胜券在握的卡塞亚斯按下引爆按钮，然而爆炸却发生在别的地方，原来迈克与卡塞亚斯的谈判只是为了拖延时间罢了，在双方谈判时，居民们早已把炸弹拆下并转移，而得知被骗的卡塞亚斯也只得干眼睁睁地看着迈克把自己的科研成果炸掉。先知萝宾在临死前透露，如果想要回到过去，必须利用弗林特的超能力把破碎的传送巨石复原，因此被困在地球表面的科尔森等人准备修好飞船和风一号并前往灯塔，然而重力风暴即将来袭，特工们也没时间跟着地球上的难民一起去山洞避难，只得留在飞船上加快准备进度。迪克找到被囚禁的沃斯，在与沃斯对峙的过程中，迪克虽然得知自己父亲死亡的真相，但还是软下心来放过沃斯一马。西蒙斯和菲兹在维修过程中，偶尔发现菲兹设计的维持重力装置，两人急忙跑去向大部队汇报，然而未等菲兹解释更多，因为重力风暴，飞船必须要立刻起飞，但好景不长，还未升空，飞船的引擎便意外熄火，而西蒙斯敏锐地发现可以利用维持重力装置和重力风暴的相互作用，不需要引擎也可以让飞船直接飞往目的地。就在飞船升空前，锡纳拉也成功混进飞船内，准备击杀特工们。但地锚故障，只能人工解除，黛西只好前往控制室解开地锚，而迪克也紧随在后。黛西成功解开地锚后，锡纳拉也找到黛西，两人便开始在混乱的机舱内搏斗，就在锡纳拉准备杀死黛西时，迪克出现并阻止锡纳拉的刺杀，在混乱之中，黛西用棍子捅死正发起突袭的锡纳拉。飞船成功脱离地球引力，正前往卡塞亚斯所在地，然而卡塞亚斯却意外地提前知道特工们的一举一动，并向手下透露自己也有一位万能的先知可以预知未来。
科尔森众人成功利用地球引力，来到卡塞亚斯的基地，而飞船刚停稳，早已等候多时的卡塞亚斯带领手下准备把飞船翻个底朝天，但特工们已经从其他通道逃之夭夭，只留下长生人伊诺克在飞船上看守巨石供能器，而特工们来到基地后则兵分两路开始执行逃离计划。卡塞亚斯在飞船上发现心腹锡纳拉已经死亡，便把锡纳拉的尸体搬到房间安置，找来专门复活人类的复活师，要求复活锡纳拉，然而复活师却表示无能为力，气愤的卡塞亚斯二话不说把复活师杀掉。弹尽粮绝的卡塞亚斯只好找来异人训练官，一番说教后，把毒药灌进训练官嘴里，因此训练官变成兽性大发的野兽，遵循卡塞亚斯的命令去追杀特工。科尔森与黛西等人经历一番激烈的搏斗后，成功救下被囚禁的异人，而正在黛西放松警惕时，狂暴的训练官突然朝黛西扑来，科尔森连开数枪，然而训练官却好像不知疼痛般，连连发起进攻，科尔森不幸被割伤，黛西更是花费九牛二虎之力才击倒训练官。成功被解救的异人被带到拖曳船处，由泰丝驾驶飞船，把异人们带到安全的地方去。此时在飞船守护功能器的伊诺克表示克里人即将找到他，而一旦供能器被破坏，那么特工们将永远回不到过去，因此迪克自告奋勇，独身前往支援伊诺克。埃琳娜在援救剩余生还者时，却发现了一个与自己长相一模一样的女性，经过一番询问，得知这位女性正是现时间段同步生存的未来埃琳娜。这位未来埃琳娜表示，特工们的所作所为都是无用功，地球仍然会被震裂，埃琳娜会被克里人捉住，被克里人当做工具，一直活到现在，然后与过去的埃琳娜在此相遇，还会无限循环此过程。但两人交谈时，克里人已经追上来，埃琳娜想把未来埃琳娜也一起救出去，然而未来埃琳娜却表示自己双手早已被砍断，无法逃脱，惊魂未定的埃琳娜只得抛弃未来埃琳娜自己逃跑。菲兹和西蒙斯与弗林特相遇，西蒙斯向弗林特详细解释如何建造一块传送巨石后，便前往基地底层准备建造。在基地另一处的黛西、梅和科尔森准备去往基地底层时，黛西却表示只要自己不回到过去，地球并不会被毁灭，无论梅与科尔森怎么劝阻，黛西也一意孤行，无奈的科尔森只得把黛西击晕，抱着她前往基地底层准备逃走。弗林特用自己的超能力把太空中的巨石引到房间内，还顺便把看守的克里人砸死。弗林特建造好传送巨石后，伊诺克却表示看守的供能器在激烈的打斗中被损坏，伊诺克只得用自己体内的电池为巨石充能，而一旦开始功能，电池将变得极不稳定且爆炸剧烈，只剩不多的时间给特工们准备。但埃琳娜仍未回来，迈克只好去寻找埃琳娜。迈克在寻找埃琳娜时，遇到抱着未来埃琳娜的卡塞亚斯，不明事情真相的迈克伤心地看着卡塞亚斯把未来埃琳娜杀掉，喝下毒药的卡塞亚斯与迈克展开异常激烈的搏斗，迈克更不是卡塞亚斯的对手，危急之时，西蒙斯赶到，协助迈克把卡塞亚斯杀死，而此时埃琳娜也赶过来与迈克集合。在迈克等人还在尽力赶到基地底层时，伊诺克再也控制不住自己的电池，发生爆炸，传送巨石一下子被激活，但特工们生死未卜。
