Echo ritorna al lavoro sposando un facoltoso e carismatico imprenditore inglese, collegato ad uno dei casi seguiti dall'agente Ballard. Nel frattempo Boyd mischia piacere e lavoro con conseguenze poco piacevoli.

Echo diventa una madre con un bambino nato di recente, ma prende un po' troppo sul serio la sua nuova professione a causa di un errore di Topher nella programmazione della missione. Nel frattempo Adelle fa visita a Novembre mentre Perrin continua le sue indagini.

Le missioni di Echo e Victor si incrociano quando ad Echo viene assegnata l'identità di una ragazzina di college e Victor prende la parte del nipote psicotico di uno degli imprenditori che possiedono una quota della Dollhouse.

Echo è impegnata come divertissement amoroso per un giovane e fascinoso studente in cerca della partner ideale. Sierra è costretta ad affrontare il suo passato, che diventerà motivo di ossessione a causa di un presunto suicidio.

Echo viene inviata a fermare il senatore Daniel Perrin prima che possa rivelare il segreto di Dollhouse. Intanto Adelle e Topher raggiungono la Dollhouse di Washington DC e quì incontrano il loro geniale programmatore, Bennet Halverson.

Echo e Bennett hanno un incontro scioccante mentre Adelle confronta Stewart Lipman, il capo della Dollhouse di Washington. Intanto il senatore Perrin trova qualcuno disposto ad aiutarlo contro la Rossum Corporation.

Alla Dollhouse ci sono tante complicazioni: Echo deve lottare per mantenere sotto controllo le sue personalità multiple, Boyd riceve una misteriosa telefonata, mentre Adelle viene provocata da Harding.

Quasi tutti i clienti della Dollhouse che avevano richiesto Echo per ingaggi romantici vengono trovati assassinati. La Dollhouse teme si tratti del ritorno di Alpha e della sua voglia di vendetta. Nel tanto, Adelle nutre dei sospetti nei confronti di Paul che ha trovato in Topher e Boyd degli alleati.

Scaduto il suo contratto con la misteriosa associazione, Victor viene rilasciato e fa ritorno al mondo, dove il suo passato militare minaccia gravemente il suo futuro con Sierra. Nel frattempo Echo viene inviata nel suo incubo peggiore.

Echo viene mandata nell'Attico in quanto ritenuta danneggiata e pericolosa. Nell'Attico dovrà affrontare il suo incubo peggiore e cercare di sopravvivere, in modo da salvare anche i suoi amici.

Il passato di Echo e i collegamenti con Bennett metteranno a rischio gli sforzi di Topher. Adelle si rende conto che tutti i ricordi e le personalità represse in Echo nascondono la chiave per salvare l'umanità e per scoprire l'identità del leader della Rossum.

Echo ed il resto della squadra viaggiano in Arizona con l'intento di distruggere il mainframe della Rossum Corporation. La missione però comporterà diversi pericoli da affrontare.