Mesi dopo l'evento che ha sconvolto Central City, Barry si ritiene ancora colpevole per la morte di Eddie: preoccupato che succeda di nuovo, Allen si è isolato dagli amici e protegge la città da solo. Le cose cambiano quando Iris lo sprona a chiedere aiuto dopo che un nuovo meta-umano —Atom Smasher— attacca la città. Nel frattempo Cisco aiuta Joe nella sua task force contro i Meta.

Jay Garrick cerca di spiegare a Barry come il portale che ha causato la morte di Firestorm lo abbia anche scaraventato dal suo mondo a questo, proprio mentre stava combattendo con il demonico Zoom. Nel frattempo Cisco continua ad avere strane visioni, mentre un membro del distretto —Patty Spivot— vuole a tutti i costi entrare a far parte della task force contro i Mata-Umani.

Lisa Snart chiede aiuto a Flash perché teme che il fratello Leonard sia in pericolo dopo essere stato rapito durante uno dei loro colpi, ma Barry scopre presto che Captain Cold sta lavorando col padre, Lewis Snart. Nel frattempo Joe è indeciso sul da farsi dopo il ritorno di Francine a Central City, mentre Jay sta ancora lavorando sul portale apertosi a Star Lab e che potrebbe riportarlo a casa.

Le condizioni di salute del professor Stein continua a peggiorare, e trovare un nuovo candidato per formare Firestorm diventa una priorità dopo che Caitlin ha ridotto la scelta tra Jax Jackson, un'ex promessa del football, e Henry Hewitt, un brillante scienziato. Nel frattempo Iris acconsente ad incontrare la madre, mentre Joe consiglia a Barry di dare una possibilità ad una futura relazione con Patty.

L'arrivo di un "nuovo" Harrison Wells crea scompiglio all'interno del team, il quale fatica ad abituarsi all'idea che non sia la stessa persona che ha ucciso la madre di Flash. Nel frattempo i poteri di Cisco portano alla luce l'arrivo attraverso il portale di Dr. Light, un nuovo meta umano che Jay non ritiene una minaccia, mentre Barry trova finalmente il coraggio di chiedere un appuntamento a Patty.

Barry vuole a tutti i costi catturare Zoom, e per farlo mette a rischio la vita di Linda facendole prendere le sembianze di Dr. Light. Nel frattempo Cisco intende usare i suoi nuovi poteri per scoprire cosa stia tormentando Wells, mentre Patty preme perché Joe non abbia segreti.

Nonostante stia tornando in perfetta salute, Barry risente dell'attacco di Zoom a livello psicologico, ed Iris decide di chiamare il padre Henry per aiutarlo ad uscirne. Nel frattempo Grodd è di nuovo a piede libero e, dopo una serie di attacchi a dei laboratori farmaceutici, rapisce Caitlin nel tentativo di riprodurre il processo che ha portato alla sua creazione. Intanto Patty scopre che Barry le sta nascondendo qualcosa.

Cisco e Kendra chiedono aiuto dopo essere stati attaccati da Vandal Savage: resosi conto di quanto l'uomo sia pericoloso, Barry porta Kendra a Star City e chiede ad Oliver Quinn ed al suo team di nasconderla fino a quando non abbia capito come sconfiggerlo. Nel frattempo Wells sviluppa un siero in grado di aumentare la velocità di Flash, e chiede a Jay di testarlo.

Central City viene sconvolta dal ritorno del Mago del Tempo, il quale intende vendicarsi di Flash coinvolgendo Captain Cold e liberando James Jesse. Nel frattempo Wells si ritrova faccia a faccia con Zoom, il quale gli propone un accordo in cambio della vita della figlia, mentre Iris confessa al padre l'esistenza di Wally.

Quando Cisco ipotizza una soluzione per incastrare Zoom, il team Star Labs si ritrova a seguire le tracce di un meta-umano chiamato La Tartaruga, in grado di rallentare il tempo. Intanto la relazione tra Barry e Patty arriva ad una fase di stallo, mentre Wally mostra rancore verso il padre e la sorella.

Mentre Barry tiene a distanza Patty dopo la rivelazione del suo trasferimento, nel tentativo di affinare i suoi poteri per poter rintracciare Zoom Cisco ha una visione del ritorno di Eobard Thawne a Central City. Nel frattempo Caitlin si preoccupa per la salute di Jay, mentre Joe rivela ad Iris che alla madre è rimasto poco tempo da vivere

Barry decide di aiutare Wells a trovare una soluzione per chiudere i portali, ma quest'ultimo coglie l'occasione per mettere a punto il piano ideato da Zoom. Nel frattempo Iris cerca di convincere Wally dei rischi che il suo vizio per la velocità comporta, mentre un nuovo meta-umano soprannominato Tar-Pit crea il caos in città.

Barry, Wells e Cisco viaggiano verso Terra-2 per cercare di salvare Jesse dalle grinfie di Zoom, mentre Jay decide di assumersi la responsabilità di proteggere Central City quando quest'ultima viene sconvolta dall'arrivo di un meta-umano chiamato Geomancer.

Caitlin tenta di perfezionare la formula del Velocity-9 per dare a Jay la possibilità di sconfiggere Geomancer. Nel frattempo Cisco e Wells uniscono le forze con il Barry Allen e l'Iris di Terra-2 per stanare il covo di Zoom, ma per farlo hanno bisogno dell'aiuto della glaciale Killer Frost.

King Shark evade dalla vasca A.R.G.U.S. che lo teneva prigioniero, quindi Lyla e Diggle si recano a Central City per avvisare Barry. Nel frattempo quest'ultimo si accorge che Wally prova dell'astio nei suoi confronti, mentre Cisco teme che la morte di Jay possa gettare Caitlin nel baratro facendola diventare Killer Frost.

La città viene sconvolta dall'arrivo di un metaumano che decide di usare gli stessi poteri di Flash per una serie di rapine, rovinando la reputazione dell'eroe di Central City. Barry ed il team dello Star Lab cercano di scoprirne l'identità e cosa si nasconde dietro il suo desiderio di velocità e caos.

Dopo la scioccante rivelazione sulla vera identità di Zoom, Barry è sempre più determinato a tornare su Terra-Due per chiudere i conti: disperatamente alla ricerca di un modo per aumentare la sua velocità, Flash decide di viaggiare indietro nel tempo per chiedere aiuto alla sua nemesi, Eobard Thawne.

Nonostante le proteste di Wells, Barry cerca disperatamente di trovare un modo per riaprire un portale verso Terra-2 ed annientare una volta per tutte la minaccia che Zoom rappresenta, ma per farlo ha bisogno che Cisco faccia affidamento sui suoi poteri e prenda ispirazione dal suo doppelgänger. Nel frattempo Wally si trasferisce a casa West.

Ormai senza i suoi poteri, Barry è costretto a chiedere aiuto a Jesse quando Wells si ritrova nei guai dopo essere stato scambiato per la sua controparte di Terra-1: il metaumano Griffin Grey lo accusa di avergli rovinato la vita e lo rapisce pretendendo una cura. Nel frattempo Wally chiede al padre di poter incontrare The Flash.

Barry e Wells escogitano un pericoloso piano per fermare Zoom una volta per tutte, ma Henry si oppone all'idea che il figlio rischi di nuovo la sua vita per salvare la città. Nel frattempo Cisco ha una visione del fratello e di un villain di Terra-2 chiamato Rupture, mentre Zoom torna a Central City con l'intenzione di prendere totale controllo

Wells si rende conto che l'improvvisa scomparsa di Barry non è irreversibile, ma che quest'ultimo è in realtà intrappolato all'interno della forza della velocità, e per rintracciarlo ha bisogno dei poteri di Cisco. Nel frattempo un vecchio nemico torna a mandare nel caos Central City, ed Iris si offre volontaria come esca per catturarlo.

Dopo aver scatenato un esercito di metaumani su Central City, Zoom si serve dei poteri di Black Siren, il doppelgänger di Black Canary, per mandare nel caos la città e tenere Flash occupato. Nel frattempo Wally decide di aiutare nonostante le preoccupazioni del padre, mentre Iris ed Henry sono preoccupati della rinnovata fiducia di Barry.