Claire sta cercando di abituarsi alla sua nuova vita di studentessa al college, ma un misterioso omicidio la mette di nuovo al centro dell'attenzione. Altrove, Hiro e Ando cercano di portare a termine la loro missione aiutando le persone, mentre Angela teme che suo figlio Nathan scopra presto la sua vera identità.

Claire si trova coinvolta nelle indagini sulla morte della sua coinquilina, mentre Noah decide di chiedere aiuto a Peter per risolvere il mistero legato alla morte di Danko. Intanto, Hiro viaggia indietro nel tempo per rimediare agli errori fatti nel passato.

Peter si trova a fronteggiare le conseguenze dei suoi gesti eroici; inoltre, incontra un nuovo personaggio dotato di particolari abilità. Samuel, intanto, va alla ricerca delle memorie della sua famiglia, mentre Matt torna a confrontarsi con i suoi demoni, soprattutto dopo il ritorno di Sylar nei suoi pensieri.

Hiro decide di concentrarsi nel tentativo di salvare le vite altrui, mentre Angela cerca di far ricordare a Nathan il suo passato. Tracy invece cerca di ottenere il suo vecchio lavoro, ma si rende conto che non sarà per niente facile.

Samuel si prepara ad accogliere un nuovo membro nella sua famiglia, mentre Lydia cerca di metterlo in guardia rispetto alle conseguenze. Intanto, Claire scopre che la sua compagna di stanza Gretchen potrebbe tramare qualcosa di nascosto. Peter invece si trova a stringere un legame con Emma, che però preferirebbe mantenere le distanze.

Sotto la guida di Samuel, Sylar comincia il suo cammino per riscoprire la sua vera identità. Hiro intanto aiuta Emma a capire i suoi poteri e ad accettarsi per quello che è. Invece Peter cerca l'aiuto di Noah per trovare un guaritore che possa salvare Hiro dalla morte.

Matt decide di ricorrere a misure estreme per liberarsi da Sylar, che lo continua a tormentare. Altrove, Noah chiede un favore a Tracy per riuscire a salvare un ragazzo che con lei condivide alcune sfortune, mentre Claire e Gretchen hanno problemi con la ragazza che guida la loro sorority.

Hiro torna indietro nel tempo e ha una seconda chance per salvare la vita di Charlie, brutalmente uccisa da Sylar. Le cose però si complicano per la presenza di Samuel. Nel frattempo, il passato di Noah come impiegato della Primatech viene svelato.

Claire è più che mai determinata a scoprire tutto sugli attacchi che si sono verificati, ma suo padre potrebbe arrivare ai responsabili dei suoi problemi ancor prima di lei. Intanto, la battaglia di Sylar per prendere il controllo del corpo di Matt raggiunge l'apice, mentre Peter scopre che la sua nuova abilità è perfetta per il suo lavoro.

Samuel scopre quanto può diventare potente grazie alle sue abilità, mentre Tracy comincia a perderne il controllo. Nel frattempo, la battaglia tra Sylar e Matt per il controllo del corpo di quest'ultimo continua.

Noah decide di organizzare una cena per il Ringraziamento del tutto non convenzionale, mentre altrove la famiglia Petrelli riceve un ospite a sorpresa. Intanto, Samuel continua a tenere Hiro in ostaggio mentre Lydia va alla ricerca della verità.

Noah riceve una visita del tutto inaspettata; nel frattempo, la visione di Samuel comincia a prendere forma. Intanto, Peter fatica ad accettare la verità e arriva a misure estreme per ottenere ciò che vuole, mentre Claire intraprende un viaggio che la porta ad una destinazione inaspettata.

Claire si unisce al Circo di Samuel, ma inizia a sospettare che quest'ultimo abbia un piano segreto. Hiro ritorna dal suo amico Ando, ma ha problemi a comunicare con lui dal momento che la sua malattia è giunta ormai ad uno stadio avanzato.

Sylar, tornato in possesso del suo corpo, si reca al Circo alla ricerca di nuovi poteri, ma ne esce con una nuova debolezza. Nel frattempo, Claire e Peter cercano di fare i conti con le proprie emozioni dopo la morte di Nathan, mentre Noah e Lauren cercano di architettare un piano.

Noah chiede l'aiuto di Matt per riuscire a rintracciare e catturare Samuel, utilizzando come esca Vanessa. Samuel ha però anche lui un piano ben preciso in mente. Nel frattempo, Hiro e Ando arrivano ad adottare misure estreme pur di salvare Suresh. Peter presenta a sua madre Emma.

La vita di Hiro è in serio pericolo ora che il suo tumore al cervello sta peggiorando e lo costringe anche a rivedere alcune scelte che ha fatto in passato. Intanto, Sylar decide di far visita a Claire per cercare di capire come mai non è ancora del tutto tornato sé stesso.

Noah cerca con l'aiuto di Lauren di smantellare il circo. Sylar nel frattempo fa visita a Matt che però ha già in mente un suo piano. Peter invece cerca di mettere in guardia Emma su Samuel in base al sogno premonitore che ha fatto.

Dopo aver avuto una visione di Emma in pericolo, Peter cerca in tutti i modi di salvare Sylar dal suo peggiore incubo. Intanto, Samuel svela il passato di Noah con l'intento di portare Claire dalla sua parte, ma Lauren ha in mente un piano per fermare il padrone del circo.