Mr. Robot suit Elliot, un ingénieur en cybersécurité de jour et hacker d'auto-défense de nuit qui se fait recruter par un mystérieux groupe secret pour détruire l'entreprise qu'il est sensé protéger...

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.

Un mois après l'attaque informatique lancée par fsociety sur la multinationale E-Corp, Elliot s'est réfugié chez sa mère. Depuis, il s'impose un rythme de vie millimétré à l'extrême : repas à heures fixes avec son nouvel ami Leon, tâches ménagères et rédaction d'un journal intime font désormais partie de son quotidien. Le hacker espère ainsi garder le contrôle sur son esprit, mais cette routine passée loin des écrans déplaît à Mr Robot. L'alter ego d'Elliot veut à tout prix le convaincre de reprendre ses anciennes activités, tandis que Darlene continue la lutte avec un petit groupe de fidèles…

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.

Elliot se réveille chez Angela après une amnésie de plusieurs jours. Il découvre que New York est plongée dans la torpeur depuis une panne d'électricité générale. Pas encore remis de sa blessure, le hacker décide de tout mettre en oeuvre pour stopper l'étape 2. Darlene accepte de l'aider en l'emmenant à un endroit où il y a encore du réseau. En voyant le chaos propagé par la chute d'E Corp, Elliot nourrit de plus en plus de doutes sur « sa » révolution. Quant à Whiterose, elle semble avoir tout prévu, et sa Dark Army est plus que jamais déterminée à profiter de la confusion ambiante.

Elliot a décroché un travail chez E Corp grâce à l'intervention d'Angela. Le hacker a un plan pour réparer les dommages de fsociety : convaincre sa hiérarchie de numériser sur place plutôt que de rassembler toutes les archives à New York. Mais Mr Robot n'a pas encore dit son dernier mot, et reste fixé sur la destruction totale d'E Corp. Après la mise en ligne d'une nouvelle vidéo de fsociety, Darlene est mise sous pression par le FBI. Elle tente de renouer avec son frère pour obtenir des informations sur les liens entre Tyrell et Elliot, sans se douter que son alter ego est de plus en plus méfiant.

Le soir du piratage d'E Corp, Mr Robot et Tyrell anticipent la nécessité d'une étape 2. Ils décident de s'associer pour régler tous les détails, mais Irving débarque dans leur quartier général pour leur proposer une association. Le duo est obligé de se séparer, Tyrell est caché par l'émissaire de la Dark Army et Elliot est mis en prison pour une autre affaire. Depuis sa planque, Wellick suit la chasse à l'homme lancée contre lui. Malgré les recommandations d'Irving, il est de plus en plus tenté de reprendre contact avec sa femme. Quitte à mettre en péril la mécanique mise en place par la Dark Army.

Elliot est remonté jusqu'à l'appartement de Darlene en détournant les mouchards du FBI. Il ne se doute pas qu'elle travaille avec les fédéraux, et lui propose de l'aider à coincer son alter ego. Darlene devra guetter sa transformation en Mr Robot depuis l'appartement voisin pour enfin savoir ce qu'il planifie dans son dos. La jeune femme saisit l'occasion de se racheter auprès de son frère sans en informer le FBI, malgré la crainte que lui inspire Mr Robot. Au milieu de la nuit, Darlene suit l'autre personnalité de son frère dans les rues de New York, sans se douter de ce qu'elle va découvrir.

Lorsqu'il arrive au travail comme tous les lundis, Elliot a le sentiment que quelque chose cloche. Ses accès au réseau informatique d'E Corp ne fonctionnent plus et il ne parvient pas à se rappeler ce qu'il a fait de son week-end. En consultant l'ordinateur d'un collègue, il réalise que la Dark Army cherche à déclencher l'étape 2. Une course contre la montre s'engage pour empêcher les hackers de détruire les archives d'E Corp, mais les agents de sécurité traquent Elliot pour l'expulser hors du bâtiment. Pendant ce temps, une manifestation sur le parvis de l'entreprise menace de dégénérer.

Elliot ne peut plus reculer et doit s'infiltrer dans le bâtiment des archives d'E Corp pour stopper l'étape 2 avant que la Dark Army ne fasse tout exploser. Mais Mr Robot tente de l'empêcher de mettre ses projets à exécution même s'il doit le blesser pour parvenir à ses fins. Le hacker tente de le court-circuiter. En vain.

L'étape 2 mise en œuvre par la Dark Army a tué des milliers de personnes à travers les États-Unis. Elliot réalise trop tard que ses initiatives pour protéger les archives d'E Corp ont aggravé la catastrophe, et part se réfugier chez sa thérapeute. De son côté, Leon est parvenu à débusquer Mobley et Trenton en Arizona. Pris en otages, les deux anciens membres de fsociety cherchent un moyen de s'évader. Tyrell s'est quant à lui rendu au FBI, et l'agent DiPierro espère le convaincre à livrer ses complices. Contre toute attente, l'ancien cadre d'E Corp va peut-être accepter de collaborer…

Elliot se morfond toujours chez lui des semaines après les attentats contre E Corp. Convaincu d'être l'unique responsable du désastre, le hacker décide d'effacer son passage chez fsociety en employant les grands moyens. Il détruit son ancien matériel, se procure un gros paquet de morphine, et va rendre un dernier hommage à Mobley et Trenton avant de commettre l'irréparable. Il dispense quelques mots d'apaisement à leurs proches encore sous le choc, et part s'isoler sur une plage. Lorsqu'il se rend compte que le petit frère de Trenton l'a suivi, Elliot remet ses plans à plus tard pour ramener le garçon chez lui.

Mr Robot a laissé un message sans équivoque à Elliot : la Dark Army a infiltré le FBI. Cette situation embarrasse d'autant plus le hacker qu'il lui faudrait accéder au système informatique de l'agence pour défaire le piratage d'E Corp. Darlene lui propose de trouver une solution en dupant Dom DiPierro, son contact privilégié là-bas. Décidé à piéger l'organisation de Whiterose, Elliot fait courir le bruit d'une étape 3 censée porter le coup de grâce à E Corp. Cette stratégie ne tarde pas à réveiller des soupçons du côté de la Dark Army, qui cherche à en savoir plus auprès d'Alderson.

Darlene est incarcérée dans les locaux du FBI pour avoir tenté de voler le badge de l'agent DiPierro. Son immunité est du coup annulée, et la jeune femme joue sa dernière carte en affirmant qu'elle a les moyens d'annuler le piratage d'E Corp. Effrayée par cette révélation, la taupe de la Dark Army prend l'initiative d'exfiltrer Darlene pour l'assassiner. Lorsqu'il comprend que sa sœur est en danger de mort, Elliot choisit de faire la paix avec Mr Robot pour augmenter leurs chances de la sauver. Mais Irving les surprend alors qu'ils sont en train de fouiller l'appartement de la taupe.

Malgré les conseils de Price, Angela réclame vengeance pour les manipulations de Whiterose. Ne pouvant raisonner sa fille, Price laisse deux agents de la Dark Army s'approcher et l'abattre d'une balle dans la tête, le laissant hurler sa colère à Whiterose.

Price ramène Elliot dans les bureaux abandonnés d'AllSafe, où le PDG d'E. Corp lui raconte toute l'histoire derrière son entreprise, créée uniquement par le Deus Group, un groupe d'influence rapidement noyauté pour financer le plan de Zhang, qu'il imagine depuis la chute du bloc communiste, et derrière la Dark Army.

En 1982, le jeune Zhang, promis à une grande carrière, négocie un partenariat avec IBM dont il compte tirer toutes les données possibles. Sa visite aux États-Unis lui laisse entrevoir une vie avec Chen, son amant, à qui il fait son coming out transgenre.

Elliot et Tyrell parviennent à piéger l'agent de la Dark Army qui les écoutaient. Tyrell le frappe à la tête d’un coup de marteau. Ils partent ensuite loin de tout et achètent de l'essence pour brûler la camionnette, mais en sortant de la boutique, la camionnette a disparu avec l'agent.

Elliot met le feu au fourgon avec l’agent de la Dark Army à l’intérieur. Darlene à la recherche de son frère le repère grâce à la fumée du fourgon.

Vera retient Krista en otage chez elle, la forçant à lui révéler tout ce qu'elle sait d'Elliot afin de lui faire du mal.

Vera ramène Elliot chez le Dr Gordon et lui offre une nouvelle fois d'être son partenaire dans sa conquête de New York. Déjà manipulé par le Dominicain, Elliot exige de voir Krista en vie, mais en échange, Vera veut être confronté à Mr. Robot.

Elliot et Krista s'échappent avant que les hommes de Vera ne reviennent et trouvent le corps de leur patron. Krista se rend à la police mais Elliot ne peut la suivre, encore sous le choc et perturbé par une vision de lui-même enfant.

Dans l'espace mental d'Elliot, Mr Robot retrouve Magda et Elliot jeune, craignant l'instabilité actuelle d'Elliot et s'interrogeant sur la possibilité de révéler tout ce qu'Elliot a fait et Darlene pourrait parvenir à le réveiller.

Le doxxing du groupe Deus fait encore la une des journaux au lendemain de Noël. DiPero, qui a survécu à sa blessure, découvre dans son lit d'hôpital, que Zhang était Whiterose. Craignant encore pour sa vie et celle de sa famille, elle décide de quitter l'hôpital dès qu'elle le peut mais reste le sujet d'une enquête du FBI comme agent actif de la Dark Army et ne peut voir sa famille.

La Dark Army a réussi à abattre les hommes du FBI envoyés capturer le ministre Zhang, mais elle assume désormais totalement son identité de Whiterose.

Elliot reprend conscience sur un parking, près du lieu où se trouvait la centrale de Washington Township. Il explore la ville qu'il voit prospère, où ses parents vivent encore dans sa maison d'enfance, son père tient toujours la boutique Mr. Robot.

Elliot cache le corps de son double dans un carton et se prépare à prendre sa place au mariage. Mr. Robot essaie de lui expliquer en quoi c'est une mauvaise idée mais Elliot fait la sourde oreille.