Fringe kredser omkring tre usandsynlige kolleger - en smuk, ung og bestemt FBI agent (Anna Torv), en strålende, men off-the-wall videnskabsmand (John Noble) og hans sardonic, skælmsk søn (Joshua Jackson) - hvem holdet op at undersøge en række ejendommelige dødsfald og katastrofer kendt som "The Pattern." Trioen mistanke om, at nogen bruger verden som et laboratorium. Og mange af de spor fører dem til Massive Dynamic, en skyggetilværelse global koncern, der kan være mere kraftfuld end nogen nation.