뉴욕시에 착륙한 비행기의 탑승자가 사망한 채 발견되자, 질병통제예방센터 카나리 프로젝트의 에프라임 굿웨더 박사와 팀원들은 조사에 착수한다. 할렘의 전당포 주인 세트라키언은 공항으로 달려가고, 불가사의한 전염의 발생이 훨씬 더 불길한 무언가의 시작일 수 있다고 확신한다.
네 명의 생존자가 기이한 증상을 보이기 시작하지만, 이들을 격리하려는 에프라임과 노라의 시도는 역정보 유포 작전이 시작되면서 좌절된다. 한편, 감옥에 있는 세트라키언에게 나이가 많은 지인이 찾아온다.
에프라임과 노라는 바이러스의 끔찍한 결과를 보기 전에 레드펀 기장의 목숨을 구하고자 애쓴다. 쥐 떼의 습격이 급증하면서 펫은 도시 아래에서 설명할 수 없는 일이 일어나고 있음을 느낀다. 감옥에서 출소한 세트라키언은 질병의 확산을 막기 위한 무자비한 계획을 실행한다.
비밀리에 진행된 부검은 불가사의한 바이러스의 기이한 진전을 입증하고, 짐은 놀라운 사실을 고백한다. 에프라임과 노라는 비행기 사고의 최연소 피해자의 아버지를 찾지만, 뜻밖의 인물이 그들보다 빨리 움직인다.
노라가 떠나고, 에프라임은 도시 전체의 격리를 위한 충분한 증거를 모으기 위해 마지못해 세트라키언의 임무에 합류한다. 펫은 지하철 터널에서 예상치 못한 무언가와 마주치고, 응급 상황이 팔머의 계획을 위협한다.
에프라임은 전염병 확산 전에 켈리에게 잭과 함께 도시를 떠나라고 경고한 뒤 FBI에 체포된다. 아이히호르스트는 거스에게 마지막 작업을 지시하고, 세트라키언은 다가오는 일식이 바이러스 감염의 정점을 찍고 종말이 시작될 거라는 사실을 알게 된다.
코리 스톨
Dr. Ephraim Goodweather
데이빗 브래들리
Professor Abraham Setrakian
케빈 듀런드
Vasiliy Fet
미아 마에스트로
Dr. Nora Martinez
리처드 새멀
Thomas Eichhorst