Sydney ancora scossa per aver ucciso Noah Hix, vorrebbe
mollare, va da Vaughn che cerca di risollevarla mostrandole la mappa di tutti i gruppi affiliati all'SD-6 che sono stati sconfitti grazie al suo aiuto, dandole l'energia di continuare la sua vita nonostante i problemi causati dalle costanti bugie.
All'appartamento, Will e Francie trovano un topo in cucina. Mentre cercano di affrontare il problema, Will riceve una telefonata dall'uomo che continua a chiamarlo, "Gola Profonda", e l'uomo lo pressa a riprendere le sue indagini sull'SD-6, fornendogli un'altra chiave importante: è stato Jack Bristow l'uomo col volto coperto che lo ha rapito qualche settimana prima per intimargli di smettere le indagini.
Quando Sydney torna a casa, Francie le parla di mettere una trappola per il topo. Ciò fa venire in mente un'idea a Sydney: forse il modo migliore per catturare Khasinau è mettere in atto una trappola per lui, così Sydney spiega a Vaughn la sua idea. Dato che Khasinau vuole l'ampolla che contiene la soluzione che Cole aveva cercato di rubare dall'SD-6, loro dovrebbero offrirgli di vendere il liquido. In questo modo potrebbero rintracciarlo e catturarlo, e forse anche trovare Irina Derevko, la madre di Sydney. Il Museo d'Arte Kherefu di Algeri è un sospetto deposito di vari manufatti di Rambaldi, e Sydney propone di irrompere nel museo, per ingannare Khasinau e convincerlo che è stata ritrovata nel museo una seconda ampolla della soluzione, ampolla che deve diventare il soggetto della loro transazione.
Prima che Sydney parta, la ragazza va a trovare in ospedale Emily Sloane, sempre più sofferente a causa della chemioterapia. Durante il loro incontro, Emily ammette di sapere dell'SD-6. Sebbene suo marito Arvin non le abbia mai detto nulla, Emily dice a Sydney di averlo capito da piccoli indizi nel corso degli anni. Sfortunatamente, Emily rivela la cosa a Sydney in un ospedale controllato dall'SD-6.
Sydney va subito da suo padre e gli dice quello che le ha detto Emily, ma Jack l'avverte che adesso è troppo tardi ed Emily dovrà essere uccisa: toccherà a Sloane salvare la moglie facendo un ultimo tentativo di dialogo col capo della sicurezza dell'Alleanza. Sydney chiede a Sloane una settimana di vacanza, comunicandogli che andrà nel deserto.
Fingendo di essere agenti assicurativi francesi, Vaughn e Sydney visitano il museo. Allo scopo di testare il sistema di sicurezza, l'elettricità del museo viene spenta per alcuni minuti, e durante questa piccola interruzione Sydney riesce a trafugare i manufatti di Rambaldi rischiando la vita quando il proprietario del museo riattiva i sistemi di sicurezza e manda via Vaughn.
Dopo il loro ritorno, Vaughn diffonde la voce che Raslak Jihad, un gruppo terrorista radicale, era dietro il furto al museo, e adesso sono loro ad avere l'ampolla con l'inestimabile liquido che rivela la scrittura invisibile nei documenti di Rambaldi. Vaughn fa sapere che il gruppo venderà l'ampolla al giusto prezzo, e Khasinau accetta la proposta. Viene organizzato un incontro nella città indonesiana di Denpassar, dove l'uomo di Khasinau, il sig. Sark, scambierà i diamanti con il liquido.
Sydney non è contenta che Khasinau non sarà presente al momento dello scambio, ma Vaughn ha il suo piano: loro porteranno la vera ampolla con la soluzione, nel caso Sark voglia testarla, ma Sydney la scambierà poi con un liquido falso che contiene un elemento che potrà essere facilmente rintracciabile da parte della CIA.
Intanto, a Los Angeles, Will consegna ad Abby, un'altra giornalista del suo giornale, una busta chiusa contenente il suo articolo sull'SD-6, pregandola di far pubblicare l'articolo in caso lui dovesse sparire improvvisamente. Will segue poi Jack e lo confronta su quanto scoperto, spiegandogli che una fonte ignota gli ha rivelato tutto. Jack nega alcun coinvolgimento, ma subito dopo va a casa del direttore della CIA, Devlin, parlandogli della faccenda e dicendogli di sospettare che sia Haladki la talpa che passa le informazioni a Will. Determinato a trovare chi è la talpa, Jack accetta di aiutare Will, confessandogli di lavorare per i servizi segreti e di aver dato lui la spilla/microspia ad Eloise Kurtz ma di non essere stato lui ad ucciderla. L'uomo dice a Will di usare il dispositivo per far uscire il suo misterioso informatore allo scoperto informandolo di aver ripreso le sue indagini sull'SD-6 ma di sentirsi spaventato...
Nel frattempo Tambor Barcelo, capo della sicurezza dell'Alleanza, va a trovare Sloane all'SD-6. Emily deve essere uccisa per quello che sa, ma Sloane non può accettarlo e rifiuta che la moglie venga eliminata. Barcelo però sa tutto sull'omicidio del loro mentore e amico Jean Briault, e la posizione di Sloane nell'Alleanza non è solida: l'uomo non è in condizione di rifiutare.
Sloane chiede a Marshall di controllare il telefono cellulare di Edward Poole, così riesce a scoprire il numero di telefono di Khasinau. Mettendo sotto controllo la linea telefonica, Sloane viene a sapere dell'incontro di Denpassar, e ordina a Dixon di andare subito là con alcuni uomini e recuperare la "seconda" ampolla con la soluzione di Rambaldi.
A Denpassar, Sydney appare per lo scambio, con della cipria scuro in volto e un velo che le lascia scoperti gli occhi. Sark le chiede di provare la sua appartenenza alla Raslak Jihad, dato che i membri del gruppo praticano un'antica forma di arte marziale. Sark non le lascia altra scelta, così Sydney, sebbene Vaughn non voglia, deve lottare con lui usando un latajang, una lunga asta con spade curve su ambedue le punte. Sebbene non abbia mai usato un latajang
prima, Sydney si adatta bene e dimostra le sue capacità battendo Sark, e l'uomo
è soddisfatto. Però, prima che venga effettuato lo scambio tra la vera
soluzione, che Sark ha provato essere autentica, e il liquido fasullo, Dixon e
una squadra di agenti dell'SD-6 interrompono l'incontro. Sydney si ritrova con
una pistola puntata contro proprio da Dixon!