Sydney在失憶兩年后于香港蘇醒，急切追尋過往記憶。返回洛杉磯發現：Vaughn已與新歡成婚（認定她早已死亡）；Marshall正與CIA技術專家Carrie Bowman迎接孩子；Dixon升任洛杉磯分部主管。更驚悉Jack因與通緝犯Irina聯絡遭CIA羈押，Sloane則以瑞士軟禁換取與CIA合作。Sydney獲臨時特工權限調查關聯記憶碎片的案件，過程中發現Jack私藏關鍵線索——Irina遺留的加密檔案。調查行動引出全新國際恐怖組織The Covenant，該集團掌握著洗腦技術"神經重構"并策劃全球性陰謀。隨著與Covenant核心成員的交鋒，Sydney逐漸解鎖被抹除的記憶殘片，發現自身曾被迫執行摧毀CIA設施的任務。在破解父親遺留的密碼過程中，她必須直面與Irina間復雜的母女羈絆。