在第四季中，JamesCole和CassandraRailly将回到他们从未去过的时代完成最后的关键任务。根据传言，只有一件武器能彻底阻止「目击者」（现在Olivia取代了Athan的位置），这是他们唯一的希望。但是要想赢得这场战斗，拯救时间本身，他们必须做出终极牺牲。另一方面，Cole的母亲……可能会给他带来麻烦。制片人称Ramse将在终结季再次出现，而且是在令人惊讶的情况下出现。只有11集的终结季将在四周内全部播完，前三周每个星期五播出三集，最后一周（7月6日）播出由两部分组成的大结局。
在4×01《TheEnd》中，针对十二猴子军的最后战斗开始了，「目击者」回到了碎片计划。在4×02《Ouroboros》中，时间旅行者们将面对不堪回首的往事，他们必须小心操纵自己的时间线。在4×03《45RPM》中，Cassie回到过去面对年轻的Olivia，Cole帮助Jennifer确定最后一个「原色幻觉」的真实含义。
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