切斯特磨坊镇一行人跟随梅兰妮进入虚幻，都被传送到了穹顶边缘，穹顶消失了。他们各自过上了各自的生活，时间在穹顶消失一年后，切斯特磨坊镇的人举办了一个逝者纪念会，本发现一切事情都不对劲，将要告诉切斯特磨坊镇居民，却被控制虚幻的梅兰妮掐死。
茱莉亚和小詹姆斯到了梅兰妮控制所有人的虚幻的地方，找到了梅兰妮，梅兰妮欺骗他们两人，让小詹姆斯也进入了虚幻的世界，梅兰妮口声说需要蛋，芭比父亲终于带着蛋到了穹顶之内，但是梅兰妮却掐死芭比父亲声称不是他女儿，后被大吉姆和茱莉亚发现，梅兰妮正在使用蛋，茱莉亚却出现了，梅兰妮即将掐死茱莉亚，大吉姆赶过来敲碎了蛋，所有人恢复了清醒，从一年后回到了现实世界。
磨坊镇的居民从蚕蛹出来发现穹顶依然存在，但是他们的心理似乎被某种力量牵引。伊娃和克里斯汀的出现让芭比吃惊，吉姆和芭比再次为争夺统治权而起争执，克里斯汀趁机煽动民众而获得支持。吉姆跟踪伊娃发现一盘神秘录像带，录像证实伊娃和克里斯汀都不是地球人。梅勒妮对茱莉亚痛下杀手，克里斯汀突然赶到将梅勒妮杀死，原来梅勒妮的上级就是克里斯汀，她因完成了使命被克里斯汀而取代。
朱尼尔烧掉吉姆的房子发誓与父亲决裂，他和克里斯汀越走越近，吉姆远远观察怀疑克里斯汀另有阴谋。磨坊镇居民的临时住所突然起火，克里斯汀变身领袖组织居民搬进市政厅居住。一股军队势力突然进入穹顶，他们挟持吉姆索要黑蛋，吉姆为自保答应帮忙寻找。洛瑞和亨特变得非常亲密，乔倍感气愤并怀疑克里斯汀的身份。茱莉亚将搜集到的克里斯汀的秘密告知芭比，芭比竟置之不理并以拳脚相威胁。
茱莉亚只好和吉姆共同行动查找内因，吉姆炸毁军队的船舶让茱莉亚秘密潜入实验室，他们从实验人员口中得知黑蛋会释放一种感染源，受感染人员会听从领袖指挥甚至选择自杀，而现在克里斯汀就是那个领袖。伊娃对克里斯汀的做法大为不满，结果她被克里斯汀蚕蛹的液体洗脑，她的任务就是孕育新一代女王。受感染的亨特欲对洛瑞不利结果摔断了腿，乔和洛瑞准备逃离却被朱尼尔拦住去路。
军方向吉姆展示了克里斯汀被感染的过程，那一瞬间穹顶正好降落，克里斯汀被当作实验体，而吉姆正好成为对照物。茱莉亚发现居民都没了自主意识，她在克里斯汀的房间找到一张神秘的矩阵图，她还从朱尼尔的口中得知克里斯汀有一个计划。茱莉亚找到乔但还是没能逃过朱尼尔的追捕，黑蛋释放的病毒感染了全镇居民。吉姆杀掉实验人员逃离，随后芭比和伊娃也赶来救走了克里斯汀，茱莉亚向芭比讲述事件缘由却遭到无视。
山姆刺伤克里斯汀后找到乔和洛瑞，乔向其证明亲密关系病毒已经蔓延，被感染的亨特间歇性变得清醒让众人看到了转机。天空突然坠下陨石，穹顶之外顿时变得火光冲天，吉姆和茱莉亚丧失信心借酒浇愁。克里斯汀受伤在蚕蛹里自我疗伤，她命朱尼尔前去捉拿山姆，山姆以为克里斯汀已经死亡没有起疑，结果惨被朱尼尔囚禁起来。芭比眼见穹顶之外的人们丧生火海，他更加坚定的听命于亲密关系。
克里斯汀从蚕蛹出来后伤口愈合，她立刻召集民众寻找可以为蚕蛹充能的紫水晶，茱莉亚偷偷观察倍感惊讶。洛瑞找到母亲试图用亲情驱走母亲身上的病毒，结果她和乔都被带入矿洞工作。茱莉亚点燃丛林吸引看守矿洞的守卫，吉姆下井安放炸药欲毁掉矿洞。等芭比发现井下有炸弹时已经没有时间，洛瑞母亲为救洛瑞被炸死，临死时身上的病毒消散。吉姆、茱莉亚、乔和洛瑞是仅存的没有中毒的人员，他们登上鸟岛暂时躲避。
芭比带领朱尼尔组成武装力量追查吉姆的下落，结果他们却扑了个空。克里斯汀用水晶检测出伊娃怀有身孕，芭比得知后非常激动。芭比用对讲机约茱莉亚见面假装和谈，茱莉亚差点被骗，她还是冷静将芭比捉住。吉姆试图利用电击治疗芭比，结果芭比还是顽固不化，他最终打伤茱莉亚逃跑。怀孕的伊娃突然变得力大无比竟将吉姆打伤，克里斯汀积极为伊娃备孕，而茱莉亚最终用真诚感化了芭比。
吉姆和乔等人被围困，他们打算殊死一搏，军方幕后领导马丁突然带兵出现，他们出手救出吉姆。马丁讲述实验人员早期研究黑蛋遭到亲密关系病毒感染，而朱尼尔就是穹顶内第一批受感染的人群，吉姆与其达成协议共同救援。乔发现卸掉穹顶的方法，他却被逼研究解决穹顶钙化的问题。芭比装作感染者回到亲密组织继续打探消息，他惊奇的发现伊娃已到达临近生产的地步，原来克里斯汀用多名年轻女性供伊娃吸食精气。
