La Primera Temporada de Fringe se estrenó el 9 de septiembre de 2008 con 20 episodios. Un episodio de esta temporada (Desenterrado) se emitió en la Segunda Temporada.

Episodio 1: Piloto
Cuando un vuelo comercial proveniente de las tierras Alemanas se acerca hacia el aeropuerto Logan de Boston sin un solo pasajero o miembro de la tripulación a bordo con vida, el agente del FBI Olivia Dunham se asigna al equipo de investigación. Cuando su compañero y amante John Scott sufre graves quemaduras químicas, Olivia busca la ayuda del Dr. Walter Bishop un profesor universitario que experimentó en el mismo campus, pero ahora ha sido encerrado en un manicomio por 17 años. Para obtener su cooperación sin embargo, ella tiene que conseguir la cooperación del hijo de Walter, Peter Bishop. La información que recogen conduce a "Massive Dynamics" (es una gran multinacional fundada por alguien que una vez compartieron espacio de laboratorio con el doctor Bishop).La Agente Dunham también aprende que lo ocurrido podría haber sido parte de un patrón mucho más grande de fenómenos extraños.

Episodio 2: La historia de siempre
Una mujer da a luz a un bebé que tiene 80 años en sólo unos minutos y Olivia pronto encuentra la conexión entre el incidente y un asesino en serie que había estado persiguiendo.

Episodio 3: Red fantasma
A raíz de un extraño y aparente ataque terrorista en un autobús, Olivia, Peter y Walter encuentran a un hombre que ve futuros desastres antes de que sucedan.

Episodio 4: La llegada
Un cilindro extraño que de alguna manera está conectado a Walter y un hombre conocido como "El Observador" aparecen en el suelo en un sitio de construcción.

Episodio 5: Hambre de poder
Un error en un ascensor provoca la muerte de cierto número de personas, pero Olivia y los Bishop encuentran a un hombre que parece saber por qué sucedió ese accidente, al parecer es un ser capaz de manipular la electricidad.

Episodio 6: La cura
Un número de personas en un restaurante mueren de exposición a la radiación y Olivia y Los Bishops creen que una mujer que desapareció hace dos semanas era la fuente, descubriendo que otra mujer desaparecida tiene algo en común con la victima, una extraña enfermedad llamada "Linfocemia de Bellini".

Episodio 7: Conociendo al Sr. Jones
Un agente del FBI que experimenta gran dolor es llevado a un hospital donde se descubre que hay un parásito extraño envuelto alrededor de su corazón.

Episodio 8: La ecuación
Un joven genio de la música es secuestrado y Walter recuerda a un paciente en St Clair, quien habría sido secuestrado por las mismas personas y obligado a tratar de averiguar la solución a una ecuación.

Episodio 9: La pesadilla
Un empleado de "Massive Dynamics" cubierto de cortes misteriosos saltó por la ventana creyendo ser atacado por un enjambre de mariposas. Mientras tanto, Olivia se harta de sus visiones de John Scott, y decide volver a entrar en el tanque de privación sensorial para deshacerse de ellos.

Episodio 10: La caja fuerte
Después de una serie de robos misterioso a bancos, un sospechoso se encuentra incrustado en una pared, haciendo a Walter darse cuenta de que no sólo han encontrado la manera de caminar literalmente a través de paredes, sino también están buscando algo que walter ha hecho en el pasado.

Episodio 11: Desde dentro
Olivia ha sido secuestrada y Broyles está cargo de la investigación de Mitchell Loeb, uno de los secuestradores.Mientras tanto unas personas que recibieron un puesto de trabajo en control de enfermedades mueren a causa de unas babosas con espinas que salen de sus bocas.

Episodio 12: Sin cerebro
Dos hombres han muerto y la causa de muerte es que sus cerebros se han licuado totalmente y su aparente conexión sólo es que ambos han descargado un archivo grande de internet antes de morir.

Episodio 13: La transformación
Un hombre sufre una transformación dolorosa y finalmente fatal a bordo de un avión. Mientras tanto, Nina Sharp y Broyles le revelarán más información acerca de John Scott a Olivia.

Episodio 14: Poder
El equipo investiga una serie de personas que murieron ya que sus orificios faciales estaban sellados completamente, mientras que los agentes alemanes investigan la fuga de David Robert.

Episodio 15: Alma de niño
Un niño misterioso es recuperado de una cámara secreta que ha sido sellada por más de medio siglo.

Episodio 16: El monstruo
Un grupo de activistas de los derechos de los animales murieron en acción al tratar de huir de un animal de laboratorio que no existe en la naturaleza.

Episodio 17: Pesadillas
Olivia cree que está matando a gente al azar en sus sueños.

Episodio 18: Bajo la luz de la luna
Cuando una segunda víctima que se descubre con lesiones en la parte posterior del cuello, la división Fringe es llamado a investigar este caso. Walter hace una autopsia y descubre que la lesión fue causada por una mordedura humana, la herida está infectada por un extraño virus genéticamente modificado (la sífilis) y todo el líquido de la columna vertebral ha sido drenado. El rastreo de usuarios con el virus lleva el equipo a un científico con conexiones a la ZDF. Su historia lleva al equipo a encontrar más víctimas y una desesperada carrera contra el tiempo para localizar a un asesino con una adicción peligrosa por el líquido cefalorraquídeo humano.

Episodio 19: El camino alternativo
Cuando una mujer estalla en llamas y explota, Olivia y Peter comienzan a investigar, y Olivia comienza a ver cosas - que Walter explica como, posiblemente, que ella ve una realidad alternativa. Mientras tanto Nina llega a Broyles con su preocupación de que 'el observador' ha sido avistado de nuevo, y con frecuencia.

Episodio 20: Todo se repite en alguna parte
David Robert Jones sale de su escondite y trata de atentar contra la vida de Nina Sharp, obteniendo un aparato que le permite atravesar mundos alternos, mientras que Walter es acompañado por 'el Observador', para cumplir una misión inconclusa de sus experimentos pasados, cerca de su casa de verano en la playa, en el Lago Reiden.

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