Sydney, facendo jogging nel parco, incontra Sloane, il quale la informa che la Convenzione sta preparando un colpo e anche se secondo il protocollo dovrebbe informare Lauren, pensa che nessuno come Syd possa capire cosa significhi fare il doppio gioco e le chiede aiuto visto che lei era imbattibile in questo.
Intanto Vaughn e Weiss per distrarsi fanno una partita a hockey, durante la quale Vaughn confida all’amico di sapere chi ha ucciso Lazzarey e di sentirsi in colpa per doverlo nascondere alla moglie.
A Strasburgo, un uomo consegna una busta a Sark, informandolo che per questo colpo non lavorerà da solo.
Los Angeles, Dixon informa la squadra di aver scaricato le informazioni che Sloane voleva dare a Sydney. La convenzione vuole un congegno che darebbe accesso all’arsenale strategico russo. Un congegno creato da Robert Langhe. Avvicinato da un finto funzionario della difesa russa; ha poi scoperto che si trattava di un impostare e si è sottoposto ad un intervento chirurgico per sfuggire alla Convenzione. La sera dopo Langhe dovrà incontrare Heinrik Strass in un club a Milano per procurarsi dei documenti falsi. Syd e Vaughn dovranno recuperare Langhe prima che lo faccia la Convenzione. Finito il breafing, Dixon trattiene Lauren e Syd per informarle del fatto che sarà Syd a fare da contatto a Sloane. Per il semplice fatto che oltre a lui e Sark ci sarà anche una vecchia conoscenza di Syd: Allison Doren. Ancora viva.
A letto con Sark il clone di Francie racconta di essere stata salvata dalla Convenzione e di aver passato sei mesi in ospedale.
Visto che Lauren non dovrà occuparsi di Sloane, Lindsey la incarica di tornare ad occuparsi del caso Lazzarey. Una loro fonte del governo russo li aiuterà ad avere informazioni; non potendo però esporsi, Lauren dovrà partire per Mosca la sera stessa senza farlo sapere alla CIA, Vaughn compreso.
Arrivata a Mosca Lauren incontra il suo contatto, il qual è convinto che ci sia una talpa assodata dalla Convenzione, poi le da un file contenente registrazioni digitali di telefonate fatte o ricevute da Lazzarey. L’uomo crede che l’omicida possa aver lasciato una traccia telefonica.
Nel frattempo a Milano Syd e Vaughn sono pronti per la missione, così come Sark e Allison. Entrati nel club, Syd trova Langhe e Strauss durante la consegna dei documenti falsi ma Langhe non sa di essere sotto il tiro di un puntatore laser. Allison sta per sparare, quando Syd riesce a buttare a terra l’uomo, salvandogli la vita. Inizia una sparatoria, Vaughn insegue Allison per le scale, nel caos Langhe fugge, Allison lo raggiunge, lo colpisce e gli strappa brutalmente un dente. Syd raggiunge Langhe, lo trova morto, mentre si china su di lui, Allison la colpisce alle spalle atterrandola.
Tornati alla CIA, Syd si chiede perché Allison non l’abbia uccisa. Intanto il gruppo osserva le radiografie della mandibola di Langhe e grazie al genio di Marshall si scopre che l’uomo aveva nel dente un identificatore di frequenze radio. Lo usava per una serratura ad alta sicurezza; praticamente: ha il congegno lanciamissili in una cassaforte e il dente è la chiave per aprirla.
Lauren porta ad un tecnico del CSN il nastro recuperato a Mosca.
Nello stesso tempo. Syd raggiunge Sloane a Zurigo e gli chiede di incontrare Sark e Allison per sapere dove ritrova il congegno di Langhe.
Al CSN, un tecnico spiega a Lauren che nel disco c’erano trecento chiamate, di cui il 12% criptate, come quella del giorno prima dell’omicidio; dove una voce di donna telefona a Lazzarey dandogli appuntamento per il giorno dopo alle 15.00 e visto che l’uomo è morto alle 15.15 si tratta dell’assassina. Non si può risalire all’originale, ma il tecnico è riuscito in ogni caso a localizzare da dove è partita la chiamata: Londra. Lauren si reca sul posto, ma, trova un ufficio vuoto, ma, il posto è stato pagato in anticipo e dal contratto con l’agenzia immobiliare riesce a sapere il nome di chi l’ha affittato: Julia Thorne.
A Praga, Sloane, munito di microfono incontra Sark e Allison; li convince ad anticipare il colpo e a sapere che si terrà in Bulgaria: a Sofia. Dall’altra parte del microfono Syd, vuole che Sloane chieda ai due, notizie sugli anni di cui non ricorda nulla. Così si viene a sapere che a Milano, Allison non l’aveva uccisa per ordine della Convenzione, che deve prelevare qualcosa che è nella sua testa.
Syd così, rientrata in ufficio, discute per l’ennesima volta con suo padre sull’opportunità di farsi operare; ma, Jack ancora una volta la convince a rinunciare. Dixon li interrompe per dire a Syd che vuole Allison morta, per vendicarsi dell’omicidio della moglie.
A Sofia, grazie ad un congegno di Marshall, Syd e Vaughn, localizzano Allison in un vecchio albergo abbandonato. All’interno trovano la cassaforte vuota, poi trovano la donna, la inseguono e infine le due hanno un combattimento corpo a corpo, durante il quale Allison dice a Syd che è grazie a lei, al recupero del diario di Rambaldi, contenente una formula medicinale è riuscita a salvarsi. Syd riesce a disarmarla e a sparare per prima. Arrivano i soccorsi, recuperano il congegno e un’ambulanza civile, sotto scorta, accompagnerà Allison all’ospedale. Ma l’ambulanza non arriverà mai a destinazione. Allison, anche se appena respirava, ha fatto fuori gli infermieri ed è fuggita.
