Marshall, analizzando le scatole nere dell'aereo, scopre che Sark ha fatto una telefonata e ha chiamato il suo interlocutore "amore" prima di paracadutarsi dall'aereo in Arizona. La CIA rintraccia Sark a Nogales. Sydney, Vaughn, Weiss e Dixon entrano nel magazzino, dove Marshall trova i bambini tramite il sistema di telecamere interno... ma si tratta di una trappola, i bambini non sono lì, e la squadra fa appena in tempo a scappare fuori dall'edificio prima che esploda: Dixon, ossessionato dalla scomparsa dei figli, è sconvolto.
Marshall fa una ricerca nel database delle Forze Aeree e scopre che c'è un accesso al volo di Sark dalla Svizzera, e precisamente dalla Omnifam, tramite l'indirizzo IP della dott.ssa Barnett. In realtà è stata Lauren ad organizzare così le cose, ma sembra che sia Sloane il vero colpevole: Jack va allora a Zurigo ed arresta Sloane, portandolo a Los Angeles. Dixon pensa che sia stato Sloane a rapire i suoi figli e vorrebbe picchiarlo ed ucciderlo, ma Sydney lo ferma in tempo.
Dixon torna a casa e trova suo figlio Steven sano e salvo, ma la Convenzione adesso chiede la liberazione di dieci prigionieri. Dixon nomina Jack nuovo capo della task force al suo posto, e in privato dice a Sydney che le richieste della Convenzione non sono queste: in effetti loro vogliono un manufatto di Rambaldi, il lotto 47, da recuperare nel Progetto Black Hole, situato nel deserto del Nevada. Sydney accetta di aiutarlo a recuperarlo