Ce geste est aussi contre les règles du SD-6 qui lance une équipe de nettoyeurs après elle. Alors qu'elle essaye de leur échapper dans un garage, Sydney reçoit l'aide d'une personne qu'elle ne connaît à peine : son père Jack Bristow. Sydney n'a pas eu beaucoup de relation avec son père surtout depuis que sa mère est morte alors qu'elle n'avait que 7 ans. Jack qui a aidé Sydney à échapper aux nettoyeurs, lui révèle qu'il est aussi un espion pour le compte du SD-6. Il lui explique aussi que le SD-6 n'est pas une branche de la CIA (comme le suppose la majorité des agents) mais celle d'une alliance des 12 (12 Section Disparues - SD) regroupant des mercenaires, des terroristes en gros les " méchants ".

Sydney a une idée qui pourrait lui sauver la vie. Elle va à Tapei en Chine pour terminer une ancienne mission pour le SD-6. Après une torture par un chinois à lunette très vicieux elle s'échappe et ramène le dispositif de " Muller " (deux arc de cercle en métal au-dessus desquels une boule rouge pleine d'eau flotte) à Sloane. Elle lui annonce qu'elle reprend son travail regagnant ainsi la confiance de Sloane. Sydney décide d'aller raconter son histoire à la CIA et leur propose de devenir agent double pour démanteler le SD-6. La CIA est d'accord et son responsable/contact sera l'agent Michael Vaughn. Ce dernier lui révèle qu'elle sera l'un des deux agents double infiltrés au SD-6, le deuxième étant son père !

Ainsi commence la vie de Sydney en tant qu'agent double. Elle part dans de nombreuses et périlleuses missions avec comme partenaire Dixon qui pense lui travailler pour la vraie CIA. Elle utilise aussi de nombreux gadgets lors de ces missions que Marshall lui fournit.

Voici le scénario normal de l'agent double : Sydney reçoit une mission de la part du SD-6. Elle rencontre ensuite Vaughn, habituellement dans un sous-sol désaffecté, à qui elle raconte tout. Il lui dit ce que la CIA veut qu'elle fasse comme par exemple faire des copies, substituer un élément…etc. après sa mission elle fait à nouveau un compte-rendu à Vaughn.

Sydney a deux amis : Francie, qui partage une maison avec elle et Will Tippin qui est journaliste. Francie finit un MBA et planifie d'ouvrir un restaurant un jour. Cette dernière a un petit ami avec qui elle cassera suite à des découvertes douteuses faites par Sydney. Elle ne sait pas par contre que Sydney est une espionne et reste un personnage "" très " secondaire à l'histoire.

Will Tippin veut aider Sydney suite à la mort de Danny. Il veut retrouver les meurtriers malgré les avertissements de Sydney lui disant de tout arrêter. Il reçoit alors l'aide mystérieuse d'un appel anonyme lui demandant de traquer une organisation appelé le SD-6…

Pendant ce temps Sydney découvre des codes Russes dans un livre que Jack avait acheté à sa mère. Elle donne ces codes à Vaughn pour analyse. Il découvre que ces codes sont des messages contenant des ordres datés de 20 ans, concernant l'ordre de tuer 12 agents de la CIA. Parmi ces agents se trouve le père de Vaughn. Sydney et Vaughn pensent alors que Jack était un espion du KGB, mais ce dernier explique lors d'une cession spéciale à la CIA que cet espion du KGB était la mère de Sydney (Laura Bristow) !

Beaucoup d'espions de divers bords sont après un certain Rambaldi. Cet inventeur et visionnaire du 15ème siècle a réalisé des objets et révélé des prophéties très en avance sur son temps. Son signe est le : <0> représentant " l'ordre magnifique " de Rambaldi. Son chiffre fétiche étant le 47. Il a laissé derrière lui de nombreux manuscrits, inventions, machines avec des informations encodées que de nombreuses personnes cherchent à acquérir.

La chasse après les œuvres de Rambaldi est ouverte et une nouvelle organisation sans nom, dirigée par " le monsieur " se fait une place. Beaucoup de personnes pensent que c'est Khasinau, ex-KGB qui est ce " monsieur ". Son homme de main est un tueur à gage nommé Sark.

Une des prophéties de Rambaldi, prédit qu'un grand mal sera causé par une femme qui transformera la plus grande puissance en désolation totale. Sur la page 47 d'un manuscrit de Rambaldi est représentée cette femme qui ressemble trait pour trait à Sydney, confirmé par une description exacte de ses détails physiques. Sydney fait l'objet d'une étude douteuse par la CIA concernant cette prophétie et arrive à prouver que cette femme est en fait sa mère. Syd et Jack imaginent la possibilité que Laura Bristow aurait maquillé sa mort. Sydney se met alors en tête de la retrouver.

Les recherches de Will l'amène a découvrir ce qu'est le SD-6Will finit par être kidnappé par un homme masqué qui le menace. Il décide alors de tout arrêter mais son informateur lui dit que son kidnappeur était Jack Bristow ! Will confronte Jack pour avoir des réponses. Jack lui avoue qu'il a essayé de l'arrêter et de le mener sur de fausses pistes car son enquête est très dangereuse. Jack coopère finalement et utilise Will pour trouver son informateur.

De son côté Emily, la femme d'Arvin Sloane est en train de mourir d'un cancer. Malheureusement pour elle une discussion où elle révèle à Sydney qu'elle connaît l'existence du SD-6 a été enregistrée. Elle doit donc être éliminée, mais Sloane plaide pour elle devant l'alliance des 12. Il dit que comme elle est atteinte d'un cancer il n'y a pas de quoi avoir peur d'elle. Les choses se gâtent quand Emily voit son cancer guéri. On demande alors à Sloane de tuer sa femme. Il décide d'emmener sa femme sur une île et la tue en mettant un poison dans son verre de vin…

Après avoir laissé toutes ces notes à une confrère pour qu'elle publie son histoire s'il lui arrivait malheur, Will lance une carotte pour attraper son informateur. Il mentionne "la circonférence" (information donnée par Jack) lors d'un entretien téléphonique. L'informateur dirige Will vers une rencontre à Paris. Ce dernier s'y rend sous la surveillance de Jack mais se fait emmener, un pistolet contre sa tête dans une boîte de nuit possédée par Khasinau. Sydney, en mission dans la même boite de nuit n'est pas informée que Will est ici. Elle décide de lui porter main forte. Will enfermé dans les toilettes est sauvagement frappé et questionné. Il se voit alors sauvé à sa grande surprise par Sydney et découvre alors qu'elle n'est pas une simple employée de banque.

Will est placé dans une maison de sûreté de la CIA où Sydney le rejoint et lui raconte toute sa vie. Malheureusement pour Will, Sark arrive à le kidnapper et l'emmène à Tapei en Chine pour l'interroger et le torturer. Nous retrouvons le même chinois qui avait torturé Sydney qui veut savoir ce qu'il sait sur la Circonférence. Mais Will ne sait rien à part ce nom que Jack lui a donné. Sydney arrive à rentrer en contact avec Sark. Ce dernier demande en échange de la vie de Will une page manquante d'un manuscrit de Rambaldi.

Syd et Jack prennent la décision de sauver eux-mêmes Will car la CIA ne veut pas intervenir. Ils volent la page de Rambaldi au SD-6 et se rendent à Tapei. Vaughn les suspectait de tenter de sauver Will et leur propose son aide. Jack arrive à échanger la page contre Will qui l'embrasse et le remercie en larme. Ce que personne ne sait, c'est qu'à ce moment même la collègue de Will décide de publier son sujet sur le SD-6 car il a disparu depuis 6 jours…

Pendant ce temps Syd et Vaughn sont dans un bâtiment de Khasinau où est en montage la " circonférence ", qui est en fait une version gigantesque du dispositif de Muller qu'avait volé Sydney alors qu'elle prouvait sa loyauté à Sloane. Sydney décide de le détruire. Après la détonation, l'énorme boule rouge qui flottait dans l'air explose et le liquide qu'elle contenait se répand dans les couloirs du bâtiment. Sydney rejoint en courant Vaughn qui prenant du retard se retrouve coincé du mauvais côté d'une porte incendie. Il est alors prisonnier du liquide et disparaît noyé ?. Sydney quant à elle au sec se fait assommer par un garde. Alors qu'elle reprend ses esprits elle se retrouve ligotée sur une chaise. Khasinau lui révèle qu'il n'est pas le " monsieur "… cette fameuse personne arrive derrière lui et Sydney se rend compte que c'est sa mère Laura Bristow ou plutot l'espionne du KGB Irina Derevko…