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L'épisode démarre en France. Sydney esquive des balles et essaye d'échapper à des gardes français. Prenant l'ascenseur le plus proche, elle s'enfuie par le plafond et se hisse parmi les câbles, pour ensuite, s'échapper dans la rue où une limousine l'attend. Elle donne ensuite à une personne du SD-6 ce qu'elle vient de voler...
De retour à la maison, Sydney donne des instructions à Vaughn au sujet l'organisation du SD-6. Dans son nouveau rôle comme double agent pour la C.I.A, Sydney pense détruire le SD-6 d'ici quelques semaines. Mais Vaughn lui montre que le SD-6 a plus de 200 groupes et contacts dans le monde et pas simplement le bureau de Los Angeles où elle travaille. Sydney se sent humiliée et accepte le fait que cela prendra plus de temps pour que l'ensemble de ces groupes soient démantelés.
Plus tard le même jour, son ami journaliste, Will, la confronte au sujet de sa disparition récente...et demande dans quoi son fiancé Danny pourrait avoir été impliqué pour avoir été tué. Sydney lui dit qu'elle a été désorientée depuis la mort de Danny et qu'elle préfère ne pas en parler. Mais la curiosité de Will fait qu'il apprend que Danny avait un vol réservé de Los Angeles vers Singapour la nuit où il a été tué...sur quoi Sydney (étonnée car elle ne le savait pas) répond qu'il devait y aller pour une conférence médicale.
Pour son retour au SD-6, Sydney reçoit des instructions de Sloane pour se rendre à Moscou, et d'arrêter une vente de fichier volés concernant les arsenaux nucléaires Soviétique-Américains. Le SD-6 croit que deux membres de la mafia russe, Shcherbakov et Karpachev, ont ces documents et que Navour un attaché militaire du Soudan veut les acheter. Marshall leur montre son dernier gadget qui est un petit disque (gadgetN3) bleu qui au touché vous met hors d'état de nuire. Après la réunion, Sloane mène Sydney à son bureau, indiquant que son père Jack l'attend. En privé, son père lui révèle ce qu'elle savait déjà: qu'il est au SD-6 et demande à Sydney de sortir de la pièce en étant surprise. Sydney veut seulement lui demander une chose... s'il était au courant que le SD-6 allait tuer Danny. Plus tard, Jack admet qu'il était la personne qui a acheté le billet d'avion pour envoyer Danny et elle à Singapour, afin de les cacher des assassins SD-6. Nous apprenons aussi que Jack avait visité la maison de Danny la nuit fatidique, mais que celui-ci était déjà mort...
Avant de partir en mission Sydney écrit le principe de sa mission sur une feuille, compose un numéro de téléphone puis le numéro (entre 1 et 6) correspondant à une poubelle de la ville pour que la CIA soit au courant de ses agissements. À Moscou, Sydney en bonne d'hôtel accède à la chambre de Navour et de ces gardes. Pendant ce temps Dixon se fait passer pour Navour et rencontre les deux vendeurs (Shcherbakov et Karpachev) des fichiers volés dans un club, Sydney après une confrontation violente avec les gardes découvre que l'argent de Navour n'est que du faux papier... L'argent devait servir à Dixon pour l'échange ce qui complique les choses. Incognito en magnifique tenue bleue de soirée, Sydney va au club, et fait un échange rapide de deux sous-bocs avec les deux disques d'ordinateur contenant les fichiers volés. Les deux Russes soupçonnent Dixon et la situation s'envenime. Dixon et Sydney assomment les agents, et s'échappent avec les disques.
A l'aéroport de Los Angeles, Vaughn déguisé en personnel de maintenance, récupère discrètement par l'intermédiaire de Sydney (qui a Dixon à ses côté !), les disques volés, fait une copie et les redonne in-extrémis à Sydney pour qu'elle puisse les présenter au SD-6.
L'opération nommée Tonnerre 6 est le nom d'une opération durant la guerre froide où 6 dispositifs nucléaires de la période de la guerre froide ont été enterrés aux USA. En 1989 cette information est parvenu aux USA et l'ensemble des 6 bombes ont été désarmées. L'information recherchée par Sloane à partir des disques, parle d'une 7ème bombe. Sydney découvre dans des dossiers que lui donne Sloane le nom Millovich Ivanov qui habite Buckingham en Virginie. Bizarrement Navour recherchait cet homme. Sydney en conclu qu'Ivanov a la 7ème bombe. La mission de Sydney la mène à un cimetière de la Virginie, où elle trouve une pierre tombale avec comme épitaphe "Ivanov".
Creusant la tombe, elle trouve le septième dispositif nucléaire, attaché au couvercle de cercueil. Paniquée, elle appelle Marshall qui disposant des plans des 6 dispositifs nucléaires la guide pour désamorcer la bombe en 2 mn. Il ne reste que 11s au compteur lorsque Sydney réussit à la désarmer !
Fâché, Vaughn qui n'était pas au courant de la mission de sydney au cimetière informe Sydney que le SD-6 a vendu le septième dispositif à Ineni Hassan au Caire, un dealer d'armes très connu travaillant pour le compte du SD-6. Ayant déjà eu à faire avec Hassan, elle se porte volontaire pour faire le voyage et pour récupérer la bombe.
