Après la découverte d'une épidémie rare et mortelle, les docteurs Lola Spratt et Owen Maestro s'associent avec une unité secrète du CDC pour mener l'enquête.

À Berlin, Owen et Lola font la connaissance d'un allié subversif surnommé Goldfinch et se lancent à la poursuite d'un suspect qui cache bien son jeu, enfin plus ou moins.

L'enquête entraîne Owen et Lola jusqu'en Italie, d'où ils vont s'échapper de façon très remarquée. Direction l'Afrique, sur la piste d'un mystérieux créateur de virus.

Après une incursion dans le monde des parcs aquatiques, Owen et Lola vont en Floride dans une communauté de retraités très libérés, où ils devront recréer un visage.

Une nouvelle menace conduit Owen et Lola en Lettonie sur la piste d'un certain Nikolai. De retour à Los Angeles, le spectacle de Dr. Cat s'avère plus compliqué que prévu.

À Shanghai, après une rencontre avec l'ex-mentor d'Owen, le duo est prêt à passer aux choses sérieuses. Une nouvelle piste révèle la trahison d'anciens alliés.

Alors qu'ils sont emprisonnés en Chine, Lola et Owen retrouvent un vieil ami. Malgré cela, ils ne vont pas tarder à découvrir les dangers de la vie derrière les barreaux.

Après une évasion risquée, Owen, Lola et leurs acolytes en fuite se réfugient dans les contrées reculées du Bhoutan, où Lola va faire deux inquiétantes découvertes.

Lola et Owen retournent au Childrens Hospital pour récupérer un ordinateur portable et se retrouvent obligés de participer à une vente aux enchères très huppée.

Alors que le Children's Hospital est la cible d'une attaque, Owen met ses talents de neurochirurgien à l'épreuve pour aider Lola à se souvenir de la composition du virus.