La famiglia Britten è vittima di un grave incidente d'auto e subito dopo il capofamiglia, Michael, si ritrova in uno stato di alternanza tra due realtà, una dove la moglie Hannah è deceduta e l'altra in cui il figlio Rex ha avuto la peggio. Nella prima il suo lavoro di detective lo porta ad indagare su un rapimento, nella seconda dovrà affrontare il caso di un serial killer.

Nella realtà rossa, Hannah non capisce come Michael sia così tranquillo nell'affrontare il lutto del figlio sopratutto quando scopre che si faceva recapitare posta a casa del suo amico, Cole. Nella realtà verde Michael indaga sulla morte di un rispettato dottore, seguendo un indizio che un barbone gli ha dato nella sua altra vita parallela: "un uomo piccolo".

Rex viene rapito da John Cooper, un evaso che il padre ha incarcerato dieci anni prima, mentre nell'altra realtà Hannah si infastidisce del fatto che Michael non possa partecipare ad una celebrazione in onore del figlio perché impegnato a trovare indizi che lo possano aiutare nella ricerca del ragazzo.

Nella realtà rossa Michael indaga sulla morte di una giovane ragazza durante una festa su uno yatch, mentre nella realtà verde si occupa del caso di un ex tossicodipendente trovato ucciso e torturato. Quello che connette entrambe è la presenza di Kate Porter, l'ex baby-sitter di Rex; Britten cerca di capirne il motivo e il perché la stessa persona sia così diversa da realtà a realtà.

Mentre nella realtà rossa Hannah si reca in Oregon per visitare l'università che vorrebbe frequentare, nella realtà verde Michael ha a che fare con un imitatore di un serial killer - Gemini - di cui si è occupato l'agente dell'FBI Santoro. Quando quest'ultima arriva a Los Angeles per aiutare nelle indagini, la capacità di Michael di essere nel posto giusto al momento giusto viene fraintesa.

Michael si occupa di una situazione delicata all'interno di un ospedale psichiatrico, dove uno schizofrenico - Gabriel - tiene in ostaggio alcuni pazienti per poter ottenere informazioni su sua sorella. Michael si improvvisa mediatore ma si rende conto che la situazione critica del ragazzo può essere facilmente adottata anche per il suo caso, cosa che lo porta a considerare il suo stato di salute mentale.

Mentre Hannah si prepara per il trasloco in Oregon, Michael viene tormentato da un caso irrisolto affrontato prima dell'incidente, cosa che crea preoccupazione nel capitano Harper. Intanto nella realtà Verde Micheal e Bird si occupano di un caso di suicidio, mentre in quella Rossa viene ritrovato il cadavere di un uomo scomparso tre anni prima e nascosto nel cemento.

Nella realtà verde, Michael si occupa del tentato omicidio ai danni di un commercialista che lavora per la malavita, Marcus Ananyev, che sarà costretto a ricorrere alla protezione testimoni insieme alla moglie Alina. Nella realtà rossa Hannah si prepara al trasloco mentre il marito fa conoscere Vega a quello che per quindici anni è stato il suo informatore, Jake.

In entrambe le realtà Michael indaga su due omicidi legati a due diversi risultati di un importante partita di football tra Los Angeles e Seattle. Intanto Vega decide di preparare una festa per l'addio del collega, mentre la ragazza di Rex, Emma, porta con sé un segreto che sconvolgerà entrambe le realtà.

Nella realtà verde Michael indaga su una sparatoria collegata al traffico di droga, ma degli indizi nell'altra realtà gli faranno capire che niente è come sembra. Intanto - dopo la notizia della gravidanza di Emma nella realtà rossa - i Britten scoprono dell'imminente adozione, mentre Carl e Harper attendono con ansia il trasferimento di Michael.

Michael si sveglia nella realtà rossa incapace di passare all'altra e senza indizi per capire dove risieda il problema. Quando è pronto ad arrendersi ad una vita senza il figlio Rex, cominciando ad elaborare il lutto, capisce il perché di un'allucinazione e scopre chi è e dove ha conosciuto il detective Ed Hawkins.

Nella realtà verde Michael decide di prendere in pugno la situazione e confrontarsi direttamente con chi ha ucciso la sua famiglia, mentre Bird cerca di impedirgli di compromettere la sua carriera per sempre. Nella realtà rossa, dove Bird è il partner di Hawkins, Michael contatta l'ex collega per fare in modo di avere le prove che incastrano il detective.