Elliot refuse un emploi bien payé de Tyrell Wellick, le nouveau directeur de la technologie par intérim d'E Corp. Elliot obtient l'accès au compte d'E Corp de Tyrell Wellick grâce à la faille de sécurité Shellshock. Dans un message vidéo public destiné à accréditer la culpabilité de Colby, Fsociety exige que Colby soit libéré et qu'E Corp soit dissoute. Elliot est de plus en plus paranoïaque et augmente ses prises de morphine. Darlene lui rend visite à son domicile pour le conduire chez Fsociety alors que personne ne devrait savoir où il vit. Mr. Robot et Fsociety veulent qu'Elliot pirate une usine de production de gaz, provoquant l'explosion d'un gazoduc et la destruction de Steel Mountain où réside les sauvegardes informatiques d'E Corp. Elliot refuse car il ne veut pas que des vies soient mises en jeu...

Tyrell frappe un sans-abri qu’il paie pour se défouler après avoir compris qu’il ne serait pas nommé au poste de directeur technique. Il séduit le secrétaire de son patron afin de pouvoir installer un rootkit sur son smartphone et découvrir qui sera nommé. Sur les instructions de sa femme enceinte Joanna, Tyrell planifie un dîner avec le candidat.

Au lieu de faire sauter le gazoduc Elliot projette de détruire les bandes de sauvegarde à Steel Mountain en piratant la climatisation pour les faire fondre avant que des copies puissent être expédiées ailleurs. Comme cela nécessite d’être sur place et d'agir avant que des copies ne soient créées et transférées dans d'autres sites, Elliot, Romeo, Mobley et M. Robot quittent New York pour Steel Mountain. Sur la route, Elliot souffre alors d’une crise par manque de morphine. Le groupe doit attendre à l’hôtel que ses symptômes disparaissent. Elliot part à la recherche de morphine et prend finalement une seringue d’héroïne qui lui fait faire des hallucinations avec Tyrell, Qwerty, son poisson, sa mère et Angela dans lesquels il explore ses démons.

Avec l'aide de Fsociety, Elliot infiltre Steel Mountain en utilisant la manipulation psychologique (ingénierie sociale). Après avoir grugé ainsi deux employés, il rencontre par hasard Tyrell dont l’orgueil va lui permettre d'ouvrir les dernières portes et de connecter son dispositif de piratage au système de régulation de la climatisation. Cependant Tyrell révèle qu'il sait qu’Elliot a manipulé Terry Colby mais qu’il ne va pas le dénoncer.

Shayla est kidnappée par Isaac, le frère de Vera, et DJ. Ils forcent Elliot à pirater la prison de Vera pour le faire sortir en échange de Shayla. Malgré la tentative de Mr. Robot de le persuader de laisser mourir Shayla, Elliot rend visite à Vera pour espionner le réseau informatique de la prison.

Dans un flashback Shayla rentre chez Elliot, son voisin de palier, et lui donne son poisson rougeQwerty. Elle veut être son ami malgré son malaise envers les gens. Elle lui propose également de contacter un fournisseur de suboxone, Vera, malgré sa réputation de psychopathe. On retrouve Elliot un mois après l’assassinat de Shayla dont il se reproche la mort.

Darlene et Angela ont une conversation lors d’un cours de danse qui implique qu'elles sont des amies de longue date. Elliot et Fsociety planifient une nouvelle attaque mais ils ont encore besoin de l’aide de la Dark Army. Pour ce faire, avec l’aide d’Ollie qui doit une faveur à Cisco, il bloque le réseau d’Allsafe afin de joindre Elliot. Après avoir compris qu'Angela était derrière l'attaque d’Allsafe, Elliot rencontre Whiterose, une femme obsédée par le temps et cheffe de la Dark Army. Elle lui reproche son manque de concentration et dit que la Dark Army s’est initialement retirée du projet car Gideon, qui suspecte Elliot depuis un moment, a piégé le serveur piraté d’E Corp avec un honeypot, un « pot de miel » chargé d’attirer les personnes mal intentionnées. Elliot le retire avec l'aide de Darlene. Cependant Gideon soupçonne plus que jamais Elliot.

Un flashback, qui se passe en 1994 dans la boutique de réparation informatique nommée « Mr. Robot » tenue par le père d’Elliot, montre un client venant se plaindre que le jeune Elliot lui a volé de la monnaie. Puis un accéléré montre la devanture de la boutique changer pour devenir une agence de E. Corp. Après que Mr. Robot a raconté le passé à Elliot, ce dernier s’énerve.

Elliot se réveille seul dans le véhicule de Tyrell trois jours après la conclusion du dernier épisode, sans aucun souvenir de ces trois jours. Le piratage financier conçu par Fsociety s’est déroulé selon les plans ce qui provoque le chaos à travers le monde et des manifestations dans lesquelles les participants portent des masques de Fsociety.

La routine qu'Elliot s'impose ne porte toujours pas ses fruits : Mr Robot continue de le harceler jour et nuit pour qu'il reprenne ses anciennes activités. Le hacker tente tant bien que mal de canaliser son alter ego en marchandant une rencontre avec Tyrell, toujours porté disparu. Le FBI, bien décidé à traduire les membres de fsociety en justice, confie l'enquête à la brillante Dom DiPierro. De son côté, Angela gravit petit à petit les échelons dans son nouveau travail au sein d'E-Corp. Son ascension suscite beaucoup de jalousie chez ses collègues, mais la jeune femme s'accroche malgré ses nombreux doutes…

Encore choqué par la mort de son ancien patron, Elliot décide de prendre un médicament très puissant pour calmer sa douleur. Grâce à ce traitement, le hacker espère aussi neutraliser Mr Robot pour de bon. De son côté, Mobley cherche à reprendre contact avec Romero, mais retrouve ce dernier assassiné dans la maison de sa mère. Il en vient à se demander si la Dark Army ne serait pas derrière ce meurtre, tandis que Darlene se montre plus préoccupée par l'enquête du FBI. Peu de temps après, l'agent DiPierro se met à fouiller la maison des Romero à la recherche d'indices qui la mettraient sur la piste de fsociety…

Complètement dépassée par les événements, Darlene se résout à appeler son frère à la rescousse, mais Elliot sent qu'elle lui cache quelque chose. Mr Robot rôde toujours, et Elliot repousse comme il peut les assauts son alter ego. Mais ce dernier est plus que jamais déterminé à reprendre la lutte, et propose à son hôte de jouer une fois pour toutes leur destin avec une partie d'échecs. Pendant ce temps, les agents du FBI fouillent de fond en comble l'ancien quartier général de fsociety dans l'espoir de trouver des indices. DiPierro croit toujours en ses chances de débusquer les pirates informatiques…

Elliot a décidé d'aider Ray, afin d'avoir accès à un ordinateur pour aider Darlene. Il pirate ainsi le FBI, mais découvre aussi ce qui se vend sur le site internet de Ray. Darlene recrute Angela pour les aider dans le piratage du FBI. Le FBI est invité en Chine pour évoquer le hacking mais aussi la Dark Army. Dom fait la connaissance de Whiterose.

Elliot se retrouve dans le monde étrange et fantastique d'une sitcom des années 90. Il est en fait à l'hôpital après s'être fait tabasser par les hommes de Ray, qui n'a pas apprécié qu'Elliot mette le nez dans ses affaires. Angela pose la femtocell à l'étage d'E Corp où s'est installé provisoirement le FBI. Dom, qui l'a aperçue vient l'interroger.

Elliot tente de reconstituer la nuit où fsociety a fait tomber E Corp en discutant avec Mr. Robot. Il lui demande ce qu'il est advenu de Tyrell. Angela réussit à pirater les serveurs du FBI, mais se retrouve nez-à-nez avec DiPierro. Celle-ci la soupçonne immédiatement, de par son lien avec Allsafe. La jeune femme négocie alors avec Phillip Price pour se protéger. Pendant ce temps, Elliot est violemment agressé par les anciens clients de Ray…

Grâce à Angela, fsociety parvient à intercepter une conférence téléphonique du FBI. Les agents fédéraux révèlent l'existence d'une opération de mise sur écoute massive et illégale de plusieurs suspects. Darlene veut saisir cette opportunité pour mettre en ligne l'enregistrement afin de provoquer un scandale qui stoppera ce programme. Mais Susan Jacobs rentre chez elle et surprend les pirates. La situation dégénère…

Elliot réalise qu'il se trouve en prison, où il effectue une peine pour le piratage des données personnelles et le vol du chien de l'ex-petit-ami de sa thérapeute. Grâce à Whiterose, il est enfin libéré et Darlene l'attend à sa sortie. Il veut aussitôt reprendre les activités de fsociety, mais son trouble de la personnalité en relation avec Mr. Robot s'accentue. De son côté, Angela tente de récupérer des documents sensibles d'E Corp.

Phillip Pryce demande un service à Terry Colby : annexer le Congo pour y favoriser les intérêts de la Chine. Elliot se retrouve chez Joanna Wellick, qui lui ordonne de localiser les appels sur son portable pour retrouver son mari. Cisco convainc Darlene d'emmener Vincent à l'hôpital tandis que le FBI dresse son portrait-robot et le diffuse publiquement contre l'avis de Dipierro. Celle-ci craint que la Dark Army ne le tue.

Les mystérieux ravisseurs conduisent Angela dans une maison, où elle se trouve face à une enfant lui posant une série de questions absurdes. A l'hôpital, l'agent Dipierro, choquée mais indemne, veut continuer à enquêter, persuadée que cette dernière opération de la Dark Army était destinée à effacer des indices avant d'effectuer une attaque de plus grande ampleur. Mais son supérieur lui conseille de laisser tomber.

Darlene est interrogée par Dipierro, encore très choquée par la mort de Cisco. Joanna, qui a compris que Scott Knowles se cachait derrière les mystérieux appels, se rend chez lui. Elle trouve alors un homme dévasté par la mort de sa femme. Elliot a du mal à réaliser que Tyrell est bel et bien vivant et croit que son esprit lui joue encore des tours. Il le suit dans un bâtiment pour y effectuer une immense destruction.