时间旅行者回到过去，他们本想阻止一场导致七十亿人死亡的瘟疫发生，但是他们却杀错了人。于是他们寻找更多的人来帮助他们，在这期间，他们发现了企图毁灭人类和时间的十二猴子军团。时间旅行者为了阻止见证者，已经流失了很多伙伴。他们一直在寻找敌人的泰坦，但一直没有找到。詹姆斯为了能找到被带走的爱人，从未停止寻找泰坦。又一次搜寻未果，琼斯劝詹姆斯停一停，他们需要前行，他们还有他们的任务。但詹姆斯一心只想着要救卡西，他不会停止。琼斯劝不住詹姆斯，于是找到自己的玛格达莱纳儿，希望她能跟着詹姆斯一起去保护他。他们在荒野里穿行，詹姆斯找到了信号器，但是信号器没电了。她就说带詹姆斯回去，但信号器突然接受到了信号，詹姆斯坚持要去寻找信号的来源。汉娜却认为这样很危险，应该回去制定好计画再行动。两人意见不同，她就试图用琼斯给她的机器带他回去，但是失败了。打斗之后，汉娜以为制服了詹姆斯，但事实是：詹姆斯把那个机器插在了他的手臂上。然后汉娜就被送了回去，詹姆斯独自去寻找泰坦。汉娜回家后，琼斯他们找办法将詹姆斯带回来。卡西被见证者软禁，她被称作母亲。她不愿意吃东西，玛格达莱纳过来向她坦白一些事情，今天是母亲的揭幕礼，表示她完全忠于见证者，玛格达莱纳等了十多年也没有达成这个心愿。还警告她管好自己。阿里安娜一边为卡西做準备一边和她聊天。她们都很想家，阿里安娜把母亲的留给她的东西送给卡西，卡西给她讲孩子的父亲。詹姆斯在寻找泰坦的途中遇到了来自未来的他自己，他们发生一段打斗之后，未来的他就消失了。见证者知道詹姆斯找来了，命令下属推迟节目里启动分裂程式。阿里安娜带卡西去红楼剧场的途中收到了要返回的讯息。卡西在返回的途中刺伤了两个随行的女孩，并要求阿里安娜带她出去，她们一起回到各自家人的身边。她们被见证者的下属拦住了，不能前进不能退后。詹姆斯正好找来了，他打算冲上去救卡西。但来自未来的詹姆斯将他带到了爱默生酒店。詹姆斯责备未来的他没能让他救卡西，但未来的詹姆斯跟他讲了一些道理，并且告诉他只有詹妮弗才能帮到他。而詹妮弗被迷失在了1917年的法国，当时那里正处于战争。詹妮弗为了克服恐惧唱起了歌，德国军人因此留了她一命。詹妮弗想起了四骑士，并要求打电话给家人，这些军人把她当做疯子。阿里安娜为了让卡西逃走，自己被刺了很多刀。卡西逃到了见证者传教的地方，她看到玛格达莱纳追了过来，就爬到了楼上，打算从楼上跳下去。所有人都劝她不要这样做，但她不愿意让见证者得到她的孩子，于是她跳了下去。但玛格达莱纳早已做好了救她的準备，因为未来的她跟她说了这件事，她便让时间回流。卡西正疑惑，玛格达莱纳进来杀了阿里安娜。见证者也向她说明了这件事。未来的詹姆斯告诉詹姆斯很多事情，说这将是一场持久战，并把卡西的表交给他戴着。随后，詹姆斯被琼斯拉回了家，他告诉琼斯，要找到詹妮弗才对。未来的卡西走到未来的詹姆斯身边，他们在想办法帮詹姆斯。卡西的孩子降生了。

　　  詹妮弗在1921年的法国，找各种方法把自己预测到的事情告诉未来的同伴。遭到牧师的拒绝之后，她靠自己的表演使剧场老闆的收留了她，然后在这里开始做一名演员。演了很多深入人心的角色之后，她开始演十二猴子的故事。但是这部戏并没有观众喜欢，老闆撤了这部戏的表演。詹妮弗与老闆争吵未果，她回到自己的房间。四骑士中的一名在街上看到了海报，然后找到了詹妮弗，他想要杀掉詹妮弗，但詹妮弗逃走了。他追了出去，正在他要杀掉詹妮弗的时候，詹姆斯和琼斯开枪杀了那名骑士。詹姆斯一直向詹妮弗询问其他队员的讯息，使得詹妮弗很生气，于是她就出走了。詹姆斯和琼斯留下来研究死去的骑士，然后找到了其他三名骑士的所在地。詹妮弗在路上看到骑士中的另一个女士，于是她一路尾随，跟着这名女士来到他们住的房子。詹姆斯和琼斯被一男一女两名骑士发现了，正在他们不知所措的时候，詹妮弗出现了，她用跳舞来引开他们的注意力。詹姆斯和琼斯就趁此机会向敌人开枪，琼斯中了敌人的枪。詹姆斯向詹妮弗确认还有一名骑士的之后便进到了屋子里面。他进去之后看到了一个奇怪的箱子，里面发出了孩子的哭声。正在他靠近那个箱子的时候，就被玛格达莱纳的枪打倒在地上了。然后一切回到了昨天，詹妮弗演完戏，只有詹姆斯鼓掌，然后就带她回去了。科学家们很惊讶詹妮弗回来了。他们一起讨论了法国遇到的事。结束之后，琼斯将詹妮弗的去留交给詹姆斯决定。詹姆斯还是尊重詹妮弗的意见，詹妮弗留了下来。詹妮弗出于感动，告诉詹姆斯怎样找到卡西。詹姆斯听到警报之后出去看到了奥利维亚他们。卡西从梦中惊醒，发现孩子不在身边之后她要求见证者的下属带她去见自己的儿子。他带卡西来到一间陈列着见证者的历史的房间里，卡西看了很多东西，也听他讲了很多事情。最后他说他会帮助卡西逃出去，希望她不要冒险，否则就会被杀掉。卡西还是希望见到孩子，于是他就带着卡西来到了见证者传教的地方。一个女僕将孩子带出来，见证者将孩子交给玛格达莱纳，然后孩子被放在那个箱子里。四骑士带着箱子去到了1921年的巴黎，未来的玛格达莱纳告诉他们，四个月后时间旅行者会来，于是他们提前离开了巴黎。2046年，奥利维亚和塞姆的父亲在商量着该如何进行下一步。奥利维亚的一句“你保护不了你的儿子，所以我保护他”惹怒了塞姆的父亲。他想杀了奥利维亚，最后被奥利维亚劝住了。他们第二天来到营地，但是这里被见证者袭击了。塞姆的父亲下车就立刻去找儿子，但塞姆受了很重的伤。父亲想要回到以前救自己的儿子，但塞姆不想因为自己改变历史，他希望父亲能够拯救这个世界。塞姆告诉父亲奥利维亚知道该怎幺做之后，希望父亲帮忙杀了他。父亲一直不忍心，最后也只能忍痛亲手杀了孩子。他冲出去将奥利维亚扑倒在地上杀了她，奥利维亚就希望他用这种愤怒跟着一起消灭见证者。然后他们一起去找詹姆斯。

　　 拉姆塞和奥利维亚想进去和詹姆斯他们谈判，但琼斯理性地告诉他，要先看看拉姆塞变成了怎样的拉姆塞，于是便把拉姆塞奥利维亚分开带去不同地方。詹妮弗提醒琼斯，奥利维亚是只变色龙，她如果对谁微笑，就是想让那个人死。因为没有人监狱给奥利维亚住，琼斯命人专门给她造了一个。奥利维亚也十分配合。她审视周围，发现了监控，对着里面打了招呼，詹妮弗被吓得后退。琼斯去审问拉姆塞，他先是编了一个故事，并说自己给琼斯带来了敌人的敌人，琼斯应该相信他。但琼斯知道这并不是真相，她还是不相信。直到拉姆塞说塞姆是如何去世的，琼斯终于相信。拉姆塞说为了替儿子报仇，一定要找到见证者。詹姆斯第一个去找奥利维亚，他想知道泰坦在哪里，但奥利维亚埋怨詹姆斯抛弃了自己，只想着救卡西。奥利维亚说出了自己在盒子里被创造出来的身世。琼斯便命人去採集样本并调查她。泰迪被一个非敌非友的人救了下来，他把泰迪关在一个小房间里。每天给他递食物和毒品，希望他儘早康复。泰迪的父亲从泰迪的幻觉中出来，每天和泰迪说话，激励他、刺激他，希望他变得强大，然后逃走，不管那个救他的人是出于什幺样的原因。 琼斯和博士讨论着奥利维亚的调查结果，他们认为她是一个十分完美的躯体。奥利维亚想起自己小时候待在盒子里的情形，十分害怕。琼斯突然来找她，奥利维亚提到汉娜，这让琼斯有些生气，琼斯问奥利维亚到底想要什幺，奥利维亚说想要过一个没有目标的生活，并且一直抨击琼斯对自己的目标的坚持，说她的一切都会被夺走。琼斯气得说不出话，于是把奥利维亚送上了自己的分裂机器。她要奥利维亚永远记得那个痛苦瞬间。奥利维亚非常痛苦，甚至开始吐血，但她依旧不愿意说些什幺有用的信息。琼斯决定让奥利维亚再尝试一次，汉娜拿刀威胁博士，说不应该这样，琼斯去追汉娜，跟她理论。詹姆斯问博士，这里最阴暗在哪里，并把奥利维亚关到了那里。琼斯有些不理解，詹姆斯解释说奥利维亚最害怕待在盒子里，恐惧会让人崩溃，她最害怕盒子。他们去地下室看到奥利维亚的时候，她终于决定开口。汉娜告诉琼斯她希望自己是有善良的人，不要变成无情的博士。琼斯听后很受启发，于是拿着帕子去帮奥利维亚擦脸上的血，奥利维亚把自己记忆中的碎片都告诉了琼斯，还说要告诉他们如何杀死见证者。詹妮弗给拉姆塞带来了两个模型，他们交谈了一番，拉姆塞说要想变成人类就得疯狂。詹姆斯也终于和拉姆塞见了面。泰迪开始恢复，那个救他的人还是每天给他吃的。父亲的提醒让泰迪更努力锻鍊。泰迪也开始计画逃出去。那个人告诉他逃走的路线，泰迪很认真地记得每一条路线，并且更加努力地锻鍊。泰迪向自己幻觉里的父亲倾诉自己的心声，并在最终送走了他。那个人也放了泰迪。泰迪按照路线逃跑，最终来到卡西的房间，準备救走卡西。詹姆斯和拉塞姆讨论着要回到2007年去杀见证者，虽然他们不知道奥利维亚说的是不是真的，但是他们都要去。詹妮弗似乎感觉很不安，他让詹姆斯不要去，在琼斯的催促下，詹姆斯还是上了分裂机器，紧接着，拉塞姆也躺在了机器上。这一切，看起来很像是奥利维亚和拉塞姆为了杀琼斯的阴谋。

　　童年时期的詹姆斯和拉塞姆在一片丛林中奔跑。詹姆斯看到一间废弃的图书馆，想要去找吃的。詹姆斯靠近之后被一个人劫持，拉塞姆救了他，并第一次叫了他“兄弟”。詹姆斯和拉塞姆讨论着寻找见证者的事情，詹姆斯认为这件事是个陷阱，甚至开始怀疑拉塞姆也知道这个陷阱。他们开始计画如何行动，为了获得军火，他们决定去抢一些别人的枪。行动中出现了状况，他们不得不分开。詹姆斯把其中两个人击败以后，便找不到拉塞姆的蹤影了，在酒店等了他好几个小时才回来。原来，拉塞姆是去了一家医院，準备刺杀2007年的卡西。他假装医生打电话让卡西到急诊室，在她去急诊室的路上用枪杀死了她。但他好像杀错了人。拉塞姆回到酒店后，说他会和詹姆斯一起去找卡西，并向詹姆斯打听了卡西的情况。但詹姆斯并不愿意去打扰卡西，于是拉塞姆便制定了另外一个他可以自己活动的计画。他在半道下车后，便找了一辆车开到卡西工作的地方。在拉塞姆拿着枪準备进去的时候，詹姆斯在后面叫住了他。詹姆斯向拉塞姆说明了自己内心的想法，拉塞姆也趁机告诉詹姆斯和卡西的儿子就是见证者，他要杀了卡西，不让这个孩子出生。詹姆斯为了阻止拉塞姆準备向他开枪，拉塞姆却抢先一步向詹姆斯开枪之后逃走了。詹姆斯一路他到树林里，拉塞姆向詹姆斯开枪，詹姆斯要拉塞姆别再跑了，可拉塞姆一直在跑，詹姆斯便向他开枪。最终拉塞姆死在了那里。詹姆斯去找了2007年的卡西，告诉她一定要回家，就在她转过身打算去医院叫人的瞬间，詹姆斯消失了。詹姆斯回到了家里，他急沖沖地跑去见奥利维亚，想要杀了她。但奥利维亚说会帮他找到儿子，同时警报器响了起来。詹姆斯跑出去看到泰迪和卡西回来了。詹妮弗睡觉的时候一直做噩梦，她梦见一个快死的人，但并不知道那个人是谁。她画了很多画，想要知道自己的梦到底是怎幺回事。然后詹妮弗去找到奥利维亚，希望能从她那里得到一些信息。她靠近奥利维亚，希望她能给她讲个故事。詹妮弗看出了奥利维亚的把戏，并且戳穿了她，告诉她，她的筹码没有用。卡西被泰迪救了出来。他们逃到门口的时候，那个救泰迪的人，也就是教父的手下，帮助他们逃了出去，并嘱咐卡西一定要找到她的儿子。他们跑到基地的位置，看到的只是一堆的废墟。泰迪认为大家都死了，但卡西并不放弃希望。她看到墙上的蝴蝶，便知道那是詹姆斯留给她的回家的方法。于是她和泰迪开始刨坑，果然找到了回家的注射器。卡西一回家就看到詹姆斯，两人拥在一起。詹姆斯想要说些什幺，卡西似乎看懂了他的疑惑，便向他点头示意。

　　  詹姆斯告诉卡西他分裂到2007年所发生的事情，还让卡西不要把见证者就是他们的儿子这件事情跟任何人讲。在琼斯向卡西询问见证者相关的事情的时候，卡西都说不了解。詹姆斯带着卡西去见奥利维亚，奥利维亚认为他们应该团结，因为他们三人有一个共同的目标，就是找到见证者。奥利维亚猜测詹妮弗正在鼓捣寻找见证者的方法。果然，詹妮弗策划了一个可行的计画，琼斯让詹姆斯、卡西、詹妮弗和泰迪四人一起去执行这项计画。詹姆斯和卡西商量着要先拿到见证者日记，否则他们的秘密就会暴露，而泰迪看出了他们两人的不对劲。他们分裂到1989年的一个拍卖行，詹妮弗假扮成她的母亲，卡西则扮演她的助理。她们向拍卖行管理员打听那副藏着见证者日记的画，管理员说那副画还在运输的途中，要等到拍卖前才会到达拍卖行。要买那副画的奥利维亚知道了有人会与她竞争，于是修改了计画。詹姆斯和泰迪因为关于拉塞姆的对话差点动手打起来，卡西来通知他们需要改变计画的时候制止了他们。詹妮弗想出了新的计画。詹姆斯和泰迪去偷一辆詹妮弗父亲收藏的古董车，詹妮弗和卡西在仓库外等他们。然后把这辆车当做他们要拍卖的物品，把车放进拍卖行的仓库，而詹姆斯和卡西就躲在这辆车里，等画送来以后就把画里的见证者日记找出来。詹姆斯和卡西在躲在车里聊到了以前的事情，詹姆斯一直在责备自己，卡西要他别怪自己。保全离开后，他们出来了，詹姆斯认为儿子要杀人什幺的都是遗传他的。詹姆斯睡了一夜，被噩梦惊醒，问卡西时间的时候，卡西发现手錶不见了。然后他们去找了那块意义重大的手錶。卡西和泰迪说他们的实验室在一年后会被摧毁，汉娜和琼斯在争吵着要不要撤离，琼斯并不愿意离开她这个家，而汉娜则认为应该要迅速撤离。两人意见不同，琼斯便出去了。一名士兵去跟琼斯提了建议。詹妮弗带着泰迪去参加了拍卖会，管理员想要核对一些档案，但因为詹妮弗会花很对钱所以决定档案过会儿再说。詹妮弗几乎买了每一件拍卖品，拍卖行不得不通知他的父亲。画到达仓库，保全準备送去拍卖的时候，詹姆斯吸引了他的注意力，卡西拿走画，发现了见证者日记。正在她準备拿出来的时候，奥利维亚的保镖和詹姆斯打了起来，她急于去帮詹姆斯，画却被管理员拿走了。詹妮弗的父亲来之后，泰迪为了掩护詹妮弗逃跑而假装打劫。詹妮弗逃走后看到管理员抬着画，于是打晕了她，複印了见证者日记。看到见证者是卡西和詹姆斯的儿子的时候她很惊讶，为了替他们守住秘密，她用手挡住了两个人的名字。接着，他们回到了实验室。卡西和詹姆斯担心他们的秘密就要被暴露，但好在詹妮弗挡住了名字，琼斯也认可了詹妮弗的贡献。詹姆斯和卡西为以后回家做了準备，卡西还把自己的手錶送给了詹姆斯。见证者被分裂到1953年，他被介绍给所有的信徒。