Root continua a tenere in ostaggio Finch, accusandolo di aver condannato la sua perfetta creazione alla corruzione del governo. Intanto, la macchina si mette in contatto con Reese, il quale scopre come Harold riceve le informazioni; quelle che però ottiene non lo conduranno al suo socio ma ad un uomo in pericolo di vita, Leon Tao.

Reese e Carter seguono gli indizi che portano in Texas sperando di trovare Root, mentre quest'ultima si trova nei pressi di Washington, tenendo in ostaggio Finch e Weeks. Intanto Fusco a New York segue la pista che porta all'occultamento delle indagini per scoprire l'assassino di Alicia Corwin.

Mentre Finch non ha superato ancora del tutto il trauma del rapimento da parte di Root, Reese deve si finge una guardia del corpo per tenere sotto controllo la figlia di un diplomatico brasiliano, Sofia Campos. Intanto Carter indaga sulla morte di Alicia Corwin e l'FBI è alla ricerca dell'agente Snow.

La macchina fornisce il nome di un sicario al servizio della mafia irlandese, Riley Cavanaugh, ma Reese scoprirà che non si tratta di un colpevole ma di una vittima, in pericolo di vita insieme alla sua ragazza.. Intanto Finch per facilitare il lavoro del collega, chiede aiuto ad Elias.

Reese deve proteggere Maxine Angelis, nome di punta del giornalismo investigativo che si addentra in acque pericolose quando tenta di smascherare la corruzione tra la polizia e chi ne sta a capo. Intanto Fusco rischia di far parte del gruppo dei poliziotti arrestati quando Simmons lo minaccia in cambio di un favore.

Un ex rapinatore, Graham Wyler, si è rifatto una vita sotto falso nome mentendo alla sua famiglia, ma adesso il suo passato torna a tormentarlo e un suo ex socio, Chris Vaughn, cerca vendetta. Per cercare di proteggerlo Reese deve chiedere aiuto a Zoe per poter fingere di essere una coppia sposata appena arrivata nel quartiere.

Una giovane e brillante chirurga, Madeleine Enright, viene costretta a sabotare un importante intervento per mettere in salvo la vita della moglie. Intanto Carter si ritrova a inseguire Snow, che la mette in guardia sulle intenzioni di Stanton.

Finch continua a ricordarsi del tempo passato con Grace e quello che è successo tra di loro, mentre non trova ancora il coraggio di parlarle. Intanto Reese, Carter e Fusco si occupano di una coppia, Daniel e Sabrina Drake, entrambi in pericolo di vita.

Il nuovo POI che la macchina elabora è un ex giocatore di baseball cubano caduto in disgrazia e costretto a lavorare come tassista: si ritrova ricercato dalla mafia estone per essersi appropriato di qualcosa che un passeggero ha lasciato nel suo taxi. Intanto Fusco è nuovo nella morsa dell'HR, questa volta costretto da Simmons a mandare un messaggio ad Elias in carcere.

Le due nuove persone da proteggere sono un'onesta ragazza ed un ex militare, improvvisamente coinvolti in una rapina per smascherare uno strozzino. Nel frattempo Connelly comincia ad avvicinarsi sempre più a Finch e Reese e chiede aiuto a Carter rendendola temporaneamente una risorsa dell'FBI, mentre Fusco non è del tutto convinto sull'onestà del detective Beecher.

Il numero di un liceale viene elaborato dalla macchina e Harold - costretto a lavorare da solo - si finge un supplente nella sua scuola per poter scoprire da vicino quello che il passato del ragazzo nasconde e quali sono le sue vere capacità. Intanto Carter deve prendere in mano la situazione e cercare di scagionare definitivamente John, a costo di infrangere la legge.

Sotto l'occhio vigile di Donnelly, Carter interroga i sospettati, compreso John, mentre Finch si fa in quattro per far sì che la confessione del socio abbia un riscontro nella vita reale. Intanto Fusco è impegnato su un altro fronte, ovvero difendere la vita del nuovo numero elaborato dalla macchina, numero che appartiene alla modella Karolina Kurkova.

Dopo l'incidente, Cara tiene in pugno Reese e Snow, costringendoli ad introdursi nel Dipartimento della Difesa ed impossessarsi di un'arma così potente da poter mettere in ginocchio un intero paese. Intanto Finch, Fusco e Carter collaborano per poter salvare John, una missione che li porta tutti sullo stesso luogo, mettendoli in pericolo.

La macchina elabora il numero di un giovane miliardario in pericolo di vita, Logan Pierce, ma a causa della sua eccentricità e tendenza a non seguire le regole, Reese fa fatica a tenerlo d'occhio e sotto controllo. Intanto Finch si accorge che Bear risente della tensione degli ultimi periodi, mentre Carter ancora indaga sulla misteriosa scomparsa dei poliziotti che coinvolge Fusco.

John e Harold si fingono dipendenti di un hotel per tenere sotto controllo Mira, una donna delle pulizie che la macchina ritiene in pericolo di vita. Intanto a Carter viene data la possibilità di entrare a far parte dell'FBI, mentre da Washington parte l'ordine di catturare una volta per tutte Reese.

Samantha Shaw è un agente segreto al soldo del governo americano, incaricata di eliminare le minacce terroristiche, quelle che lo stato considera "rilevanti". La strada di Reese e Finch si incontra con quella della donna quando il numero di quest'ultima viene elaborata dalla macchina, ma Root si mette in mezzo complicando le cose.

Finch si insospettisce quando la macchina non fornisce numeri per tre giorni, per poi comunicare sei identità diverse in pericolo, che poi si scopriranno scomparse. Reese sospetta che la macchina voglia comunicare la presenza di un serial killer e le indagini lo porteranno a Long Island, proprio durante una tempesta che si sta per abbattere. Intanto Carter cerca di evitare Beecher.

Il nome di un anziano accanito giocatore d'azzardo viene elaborato dalla macchina e Finch scopre un collegamento tra le continue perdite al gioco e le visite in una farmacia. Intanto, un onesto collega di Carter viene ingiustamente accusato e - cercando di far cadere le accuse - Joss arriva pericolosamente vicino ad HR.

La macchina elabora il nome di un'intraprendente dirigente esecutivo, Monica Jacobs, e Finch decide di infiltrarsi nella sua azienda per indagare, non sapendo se la donna trama contro la compagnia o ne è la vittima. Intanto Carter decide di chiedere aiuto a Fusco per scoprire se Beecher fa parte dei detective corrotti.

Il cerchio intorno a Fusco e al suo passato da poliziotto corrotto comincia a stringersi e una volta saputo Carter è indecisa sul da farsi, conoscendo la vera natura del partner. Intanto la macchina fallisce di nuovo, fornendo a Reese e Finch il numero di una persona con un piede già nella fossa.

La macchina è vittima di un virus che la rende imprevedibile e non le consente di fornire i soliti numeri, ma Finch riesce comunque ad individuare un uomo la cui vita è a rischio ma che risulta praticamente inesistente. Intanto Root cerca di mettersi in contatto con Harold per salvare la macchina, mentre Carter mette la sua carriera in pericolo nel tentativo di trovare chi ha ucciso Beecher.