S4 E1 • Erreur de jugement

L'épisode revient quelques jours avant le suicide de Beth Childs, alors qu'elle essayait de gérer la découverte de sa nature de clone avec Alison et Cosima. Elle était en contact avec Mika, une autre clone Léda qui suivait de près les Néolutionnistes. Elle s'est ainsi retrouvée sur l’affaire du meurtre d'Edward Capra, un Néolutionniste ayant subi plusieurs modifications corporelles et dont la joue droite a été retirée chirurgicalement. Cependant, elle est surveillée de près par ses supérieurs qui la suspectent, à raison, de se droguer aux médicaments. Elle commence son enquête sur les Néolutionnistes, faisant la rencontre du Dr Leekie, et d'autres Néolutionnistes extrêmes. Dans la soirée, droguée, elle tente de confronter Paul, dont elle sait qu'elle le surveille, mais il garde son secret. Elle part alors trouver du réconfort dans les bras d'Art. Plus tard, une Néolutionniste lui indique une planque où elle découvre que dans la joue des Néolutionnistes se trouve un œuf donnant une larve. Confuse, elle est repérée et dans sa fuite, tue une femme. Art tente de la couvrir mais elle a découvert que le représentant du syndicat des policiers est un Néolutionniste et se sent cernée. Deux mois après la fuite de Sarah Manning en Islande avec sa fille, elle reçoit un appel de Mika : les Néolutionnistes l'ont retrouvé.

S4 E2 • Retour au pays

Après avoir quitté l'Islande, Sarah, lancée à la recherche de M.K., tombe sur de nouveaux indices au sujet de Beth. Scott apprend que Kendall Malone cache un secret.

S4 E3 • Corps étranger

Alors que Sarah tente d'en savoir plus sur son implant, Alison et Donnie prennent des mesures radicales pour lui venir en aide. Kira est prise d'étranges visions.

S4 E4 • De Instinct au contrôle Rationel

Ferdinand a reçu les messages de Rachel et il compte sur Sarah pour tracer leurs sources. Elle repart donc contacter M.K., ignorant que la clone recherche activement Ferdinand et les tueurs de Topside. Alison croise Tricia, la Néolutionniste en contact avec Beth qui la met malgré elle sur la voie d'une clinique de fertilité tenue par les Néolutionnistes ; Felix et Donnie l'infiltrent et découvrent les autres programmes des Néolutionnistes. Quand M.K. découvre que Sarah et Ferdinand collaborent, elle disparait et tend un piège au tueur. Sarah commence donc à fouiller dans la vie de M.K. et découvre qui elle est vraiment : elle est la seule survivante du massacre des clones de Helsinki. Grâce au ver-robot de Leekie, Cosima et Scott comprennent peu à peu le fonctionnement de la machine qui pourrait réécrire l'ADN du porteur. Malgré les révélations, M.K. fuit encore, laissant Sarah et Siobhan sortir Ferdinand de son piège. Dans sa tanière, Susan Duncan pousse Rachel à sacrifier Charlotte pour étudier ses restes et chercher un remède aux maladies des clones Leda.

S4 E5 • Human Raw Material

Sarah essaie de prendre une journée pour rester aux côtés de Kira. Alison étant trop occupée, Cosima se charge d'accompagner Donnie dans les locaux de Brightborn, et avec ses connaissances en biologie, commence à comprendre où se situe l’éthique des laboratoires, représentés par Evie Cho. L'infiltration devient complexe quand surgit Krystal, l'autre clone, venue à Brightborn naïvement pour avoir un enfant. Quand les clones sont repérés, Susan Duncan exige de les capturer mais la présence de deux clones sème la confusion. Sarah découvre que Adele et Felix se sont retrouvés via une société appartenant à Dyad et ses craintes que la demi-sœur soit une Néolutionniste grandissent. Elle s'arrange donc pour que Scott fasse un test ADN assurant la parenté d'Adele et Felix, mais celui-ci refuse de céder à la paranoïa et va jusqu'à inviter Adele dans le refuge de Siobhan. Sarah finit par apprendre qu'Adele et Felix sont bien liés. Grâce à la présence de Krystal, Cosima peut infiltrer les bureaux secrets de Brightborn et découvre les mères porteuses des enfants modifiés génétiquement et qu'il y a de nombreux échecs. Elle est finalement capturée et amenée à Susan Duncan, qui essaie de la persuader de leur livrer Kendall pour améliorer leurs protocoles et guérir Cosima.

S4 E6 • Le scandale de l'altruisme

Sarah et Cosima étudient une solution radicale susceptible de les soulager, mais à grand risque. Ce qui s'est passé la nuit où Beth est morte est enfin révélé.

S4 E7 • The Antisocialism of Sex

La mort de Kendall et la prise de contrôle d'Evie Cho a laissé les clones Leda profondément touchés et abattues. Chacune cherche à se remettre : Rachel essaie avec Susan de se ménager une nouvelle place au sein de Brightborn, Alison veut tenir bon alors qu'une soirée est organisée pour l’anniversaire de sa fille, Cosima veut étudier le ver-robot de Sarah qu'elle a volé après l'extraction. Sarah préfère éviter d'avoir à affronter Siobhan et part faire une tournée des bars. Avec l’alcool, elle commence à avoir des visions de Beth, ce que Kira commence à ressentir. Dizzy essaie de la raisonner, mais alors qu'elle est sur le point de sauter sous un train comme Beth, Felix la raisonne. Au même moment, Cosima envisage de s'injecter le ver dans la joue avant que Felix ne lui révèle ce que Krystal a vu : Delphine a été blessée par balle dans le parking mais quelqu'un l'a récupérée, encore vivante. Le lendemain matin, Sarah rentre, encore grise, et Kira est contactée par Mika. Duko, démasqué par Art, fait arrêter Donnie Hendrix.

S4 E8 • La transformation d'objets

Donnie est en prison, Alison reçoit un ultimatum de Duko. Pendant ce temps, Cosima travaille sur un nouveau remède, et S cherche à venger le sort de sa mère.

S4 E9 • L'union fait la force

Sarah et Rachel n'ont pas d'autre choix que d'allier leurs forces pour lutter contre Evie Cho et retrouvent deux femmes ayant fui Brightborn. Helena est de retour.

S4 E10 • Des souris et des psychopathes

L'équilibre des forces change au sein de Neolution, et les répercussions sont dramatiques. Sarah se rend sur l'île quand une découverte scientifique met Cosima en danger.