XANA sigue amenazando al mundo virtual de Lyoko y a la Tierra, así que los guerreros de Lyoko están de vuelta con una nueva apariencia, integrantes y destrezas cibernéticas.
Aelita sospecha que XANA ha regresado tras extraños sucesos en el colegio Kadic. Al reactivar la supercomputadora, descubren que XANA ha regresado y amenaza tanto Lyoko como el mundo real. Los héroes deciden enfrentarlo una vez más.
Jeremy y Aelita descubren el lugar donde XANA fue reactivado, así que el grupo planea ir en el Skid. Miientras tanto, Odd queda atrapado en el colegio, y William busca regresar al grupo de Guerreros de Lyoko.
Un espectro en forma de niño causa problemas a los héroes. El grupo decide ir a Lyoko para desactivar la torre, pero Aelita es desvirtualizada antes de desactivar la torre y además, Jeremy descubre que hay una segunda torre activa escondida.
Jeremy crea un vehículo para explorar el nuevo sector Cortex sin riesgo. Los héroes la prueban mientras investigan si Franz Hopper construyó la supercomputadora del Cortex. Al mismo tiempo, Laura, una alumna muy inteligente, comienza a sospechar de sus actividades.
Un espectro de William ataca a Yumi, y Ulrich se arriesga para protegerla. En Lyoko, desactivan la torre, pero XANA se vuelve más fuerte y lanza un nuevo ataque. Como solo Ulrich puede regresar a Lyoko, deciden aceptar la ayuda de William, quien demuestra su valor y vuelve al equipo.
Aelita quiere volver al Cortex para confirmar si su padre tuvo algo que ver con el regreso de XANA. Sus sospechas aumentan al acercarse al Domo. Mientras tanto, Yumi intenta organizar una fiesta benéfica para Japón, pero debe hacerlo sola porque sus amigos están ocupados en el mundo virtual.
Una torre se activa y los Guerreros de Lyoko son derrotados por una muralla de Blocks, excepto Odd, que fue atrapado por un espectro que lo hace decir tonterías. Mientras intentan enviar a Odd a Lyoko para acabar con la amenaza. Además, Aelita y Jeremy descubren una misteriosa grabación que revela el origen de la supercomputadora...
Jeremy le pide ayuda a Laura para crear un virus que destruya el Cortex, y con un regreso al pasado le borran su memoria. Sin embargo, el regreso al pasado falla, y Laura empieza a recordar el laboratorio, Lyoko y la supercomputadora. No les queda más remedio que incluirla en el grupo. Al probar el virus, no funciona y un nuevo enemigo...
Jeremy tiene una idea para engañar a XANA: inyectar códigos falsos en algun guerrero y dejar que un espectro lo toque. Sin embargo, no están seguros de si estos códigos son seguros, ni de si XANA se dejará engañar.
Los héroes deben volver al Cortex para investigar sobre Tyron, pero enfrentan a los peligrosos Ninjas. Además, Ulrich no puede unirse a la misión por una competencia de karate, dejando al equipo en desventaja.
XANA lanza un ataque inusual, utilizando dos torres que se activan y desactivan aparentemente al azar.
Mientras los Guerreros de Lyoko intentan desactivar ambas torres, Aelita cae en una trampa tendida por un espectro que se hace pasar por su madre. Jeremy es el único que puede rescatarla...
Un problema informático provoca caos en la Academia Kadic. La causa es un ataque XANA desde el Cortex, no en Lyoko. Laura ayuda a resolverlo, pero rompe las reglas llevando a su padre al laboratorio. A pesar de todo, los Guerreros la perdonan, aunque le dan una fuerte advertencia.
Odd cree haber ganado la lotería, pero resulta ser una trampa de XANA. Mientras todos están distraídos, XANA infecta el Skid con un virus. En pleno Viernes 13, la misión cae sobre Odd. ¿Tendrá suerte o será una pesadilla?
Los Guerreros de Lyoko introducen un rastreador en el Cortex para encontrar el supercomputador de Tyron en la tierra. Sin embargo, un Ninja los sigue en secreto hasta el Sector 5, donde deben luchar contra él, para proteger el corazón de Lyoko y sus datos.
Odd pierde todo su código por culpa de un espectro y para proteger al equipo, crea un búnker, pero su idea fracasa cuando descubren que este puede atravesar paredes. En Lyoko, Yumi y William luchan por desactivar la torre y William debe enfrentarse a su propio clon de XANA.
Ulrich y Yumi notan fenómenos extraños, Jeremy investiga y descubre que hay torres activándose y desactivándose en muy pocos minutos, pero pronto descubren que XANA está atacando el nucleo del sector CORTEX de Tyron, lo que revela que incluso XANA está en peligro.
Un agente de Tyron, Graven, intenta descubrir si Jeremy y Laura son quienes estan husmeando en el CORTEX, haciendoles creer que los quiere reclutar para una prestigiosa escuela en Suiza. Además, los héroes deben eliminan un rastreador espía en Lyoko y llevarlo al Cortex antes de que destruya la supercomputadora.
Aelita, afectada por sus pesadillas y la distancia de Jeremy, quiere acabar con XANA cuanto antes. Aunque todo se complica antes de su última misión, ella es la única decidida a seguir adelante.
Jeremy y los demás intentan capturar un espectro para robar un poco de sus códigos para disminuir el poder de XANA. Aunque logran encerrarlo, el espectro ataca el escáner y causando problemas en la desvirtualización. El espectro termina desapareciendo, pero entra a Lyoko para atacar a nuestros héroes.
Jeremy intenta hackear las cámaras del laboratorio de Tyron para que Aelita pueda contactar a su madre. Cuando falta poco por terminar, Tyron se da cuenta enviendo a sus Ninjas a detenerlos. La misión falla pero Aelita decide quedarse en el Cortex para espiar directamente.
XANA vuelve a atacar enviando un espectro que copia la apariencia de los Guerreros Lyoko y cambia de identidad todo el tiempo. Nuestros héroes deben enfrentarse tanto a sus dobles en la escuela como a falsos avatares en Lyoko, lo que termina desatando desconfianza entre ellos.
Laura quiere acabar con XANA por su cuenta y convence a William para ayudarla en secreto. Pero en el Cortex, William es poseído nuevamente por XANA.
XANA engaña a Jeremy y el equipo pierde al Skid y el holoscáner, quedando vulnerables y sin aviso previo a los ataques de XANA. Jeremy se derrumba por lo sucedido, por lo que Aelita decide tomar las riendas de la situación.
Aelita, Odd y Ulrich caen en una trampa de Tyron y quedan atrapados en un bucle temporal. Ahora deberán encontrar la forma de contactar a Jeremy para poder salir.
Mientras Aelita y Yumi están en el Cortex, un espectro ataca el colegio. Odd y Ulrich no responden, Yumi es desvirtualizada y el espectro roba los códigos a Odd y Ulrich. Solo Aelita puede detener la amenaza.
Nuestros héroes intentan destruir el superordenador de Tyron para acabar con XANA, pero fallan. Aelita debe elegir entre reencontrarse con su madre o destruir la supercomputadora; elige la segunda. Tyron apaga su supercomputadora para protegerla. Los guerreros de Lyoko logran escapar y apagan también la supercomputadora de Lyoko, dejando a XANA fuera de combate. Al menos por ahora...