多くの人で賑わうNYのタイムズスクエアで発見された謎のバッグ。バッグの中身をNYPDの爆発物処理班が確認しようとしたその時、バッグが開き、中から全裸の女性が現れる。

ジェーンの不可解なタトゥーを解読すると、米国空軍でパイロットを務めるアーサー・ギブソン少佐の名前が浮上する。過去に辛い出来事を経験した彼は、破滅的な計画を企んでいた。

ジェーンの体には、米国海軍特殊部隊ネイビーシールズのタトゥーがあると分かる。はたして海軍に彼女の過去を知る関係者がいるのか!?その頃、悪名高き強盗集団が、ほとんど完璧な宝石強盗を行うが、現場で捕まった一人の男にもジェーンと同じタトゥーが入っていた。

パターソンと、パズル好きな彼女の恋人デヴィッドがタトゥーの謎を解読。チームは米国疾病対策予防センターへ向かうことになる。さらにチームは、ジェーンの体に隠されていたメッセージをそこで発見し、世界中に大惨事を引き起こすような陰謀が明らかになる。

自治体労働組合MWAで、人質事件が発生。MWAを解雇されたという男２人が、ビルに立てこもる。ジェーンのタトゥーにMWAの住所があったため、ウェラー達は現場へ急行。ウェラーが犯人と交渉するが、その後、人質を撃ち始めたためビルに突入。犯人は射殺され、人質は解放される。

性的な夢を見たジェーンは、ウェラーが夢にまで出てきたと感じ、彼と距離を置く事にする。一方ウェラーも「客観性を失っているのでは」とメイフェアに指摘され、線引きが必要だと感じ始める。その頃、NY訪問中のサウジの王子が、車で移動中に襲われ、殺害される事件が発生。

メイフェアはゲレロの件について、ウェラーに真相を話す。「デイライト」とは、NSAが違法収集した個人情報を活用する作戦で、5年前、メイフェアとカーター、そしてホワイトハウスのソフィアが、政府から指示された計画だった。その頃、NY市警65分署の警官が殺される。

今回、解読されたタトゥーが示したのは、ネット掲示板のユーザーネーム、「ACケンネルズ」。ウェラー達が書き込みにあった住所を訪ねると、その家にいた男女が発砲してたきたため、射殺する。家にはパーティのチケットと、飾りピンが残されていた。遺留品から、男女はプロの殺し屋と判明。

デヴィッドが殺された翌日、パターソンは悲しみをこらえて、デヴィッド殺害の捜査に加わる。犯人は図書館にいた赤毛の女のようだったが、本に残っていた指紋はロジャーというロシア人男性のもの。経歴に不審な点はなかったがロシアのスパイという可能性もあり、ウェラー達は彼の自宅を訪ねる。

倉庫で、過去の自分の動画を見せられたジェーン。オスカーが婚約者だった事を思い出し、真相を聞き出そうとするが、オスカーは言葉を濁す。その手順も、過去のジェーンが決めていたというのだ。一方、新たに解読されたタトゥーが示したのは、黒海の無人島。

塔でオスカーと会ったジェーンは色々と聞き出そうとするが、「メイフェアのペンをすり替えれば、質問に答える」と言われる。陸軍の基地で、乱射事件が発生。犯人の軍曹チャーリーは、軍人と民間人を撃って逃走。チャーリーと他の兵士４人の名前がタトゥーにあったため、ウェラー達は捜査に乗り出す。

ロシア人スパイ、オリヴィアが殺害される。彼女はロシア側の情報源を明かそうとしていたため、口封じをされたのだ。情報の出所は、FBIだと知ったメイフェアは、ウェラーだけにこの件を話し、内密に捜査を進めるつもりだった。だがフィッシャーが支局に乗り込んできて、捜査の指揮を執ると宣言。

内通者狩りで、FBIのメンバーから信用されていないと感じたジェーンは、病欠を取る。だがボーデンの診察には現れ、捜査協力をやめてFBIから離れたいと口にする。今回タトゥーが示したのは、7年前にパロマという女性が殺された事件。犯人とされたのは、恋人だったロニー。

オスカーに協力するしかなくなったジェーンは、GPS発信器をチームの車に取り付けるよう指示される。正体不明のアーティスト、ZOMO（ゾモ）の絵が盗まれる。ジェーンのタトゥーに、絵と同じ図柄、燃えるバラがあったため、ウェラー達は捜査を開始。

装甲輸送車が襲撃される事件が発生。積荷が奪われ、韓国人の警備員３人が殺される。車体のロゴがタトゥーと一致したため、ウェラー達は捜査に乗り出す。ロゴは実在しない会社のものだったが、積荷はサリンと判明。

別のタトゥーを解読した、というデヴィッドのメッセージを受け取ったパターソン。生前のデヴィッドはパターソンのために、どのタトゥーを解いたか当てるゲームを用意していたのだ。パターソンは想像上のデヴィッドと共に、彼がいろいろな場所に残したヒントをたどっていく。

ウェラー達に逮捕された後、刑務所に送られたリッチ。囚人から暴行を受けて身の危険を感じると、連邦保安官局に対し情報提供を持ちかける。テロ組織に資金提供をしているアクターの逮捕に協力する代わりに、警備の緩い刑務所への移送を希望。情報を明かす相手として、ウェラーとジェーンを指名する。

今回、タトゥーが示したのは、ハドソン大学のフットボール部。解読したのはザパタだった。詳細は不明だが、ウェラー達はコーチのジョーンズに会いにハドソン大へ行く。リードはかつてジョーンズのサマーキャンプに参加した事があり、今でも交流があった。

ケガを負った少女が、路上で発見される。少女は一言も喋らず、所持品はスケッチブックだけ。スケッチブックに描かれた絵がタトゥーと一致した事から、ウェラー達が捜査に乗り出す。絵とタトゥーが示したのは、テロ組織を牛耳るシリアのアーマディ一族。

アレクサンドラ殺害の件で、重要証人となったメイフェア。捜査を指揮するワイツに、オフィスの物を押収される。そんな中、突然支局のビルが封鎖される。訓練だというアナウンスが流れ、エレベーターは停止。各部屋のドアはロックされ、廊下は隔壁で封鎖される。

メイフェアが逮捕され、任務の裏の目的を知ったジェーンは、オスカーに会いに行く。メイフェアの代理として、臨時のトップとなったウェラー。FBI長官のペリントンから、ジェーン・ドウ関連の捜査を、一時的に中止するよう言われる。だがウェラーは、密かに捜査を続けるつもりでいた。

ビルから衝撃の告白を聞かされたウェラー。「テイラーを殺害し砦に埋めた」というのが事実なのか、薬による妄想なのか計りかねる。そこで真相を確かめるため、サラと共に実家へ行く。そして、「砦」と呼んでいた裏庭の小屋の下を掘り返す。