Im Verlauf der ersten Staffel stellt sich heraus, dass hinter den Fällen, die von der Fringe Division untersucht und als „das Schema“ (orig. „the pattern“) zusammengefasst werden, eine terroristische Organisation mit Namen „Zerstörung durch Fortschritte der Technologie“, kurz ZFT, steckt. Eine noch ungeklärte Rolle spielen ferner die „Beobachter“ (orig. „Observers“), eine Gruppe glatzköpfiger, weitgehend emotionslos agierender Männer, die bei allen mit dem „Schema“ zusammenhängenden Vorkommnissen anwesend sind und diese schriftlich dokumentieren. Darüber hinaus stoßen Dunham und ihre Kollegen im Laufe ihrer Ermittlungen häufig auf Verwicklungen einer weltweit tätigen Forschungsfirma namens Massive Dynamic, deren Gründer Dr. William Bell einst ein Kollege und Freund Walter Bishops war. Beide haben in den 1980er Jahren unter anderem Experimente mit Kindern durchgeführt, um bei diesen übermenschliche Fähigkeiten freizusetzen. Olivia erfährt schließlich, dass sie selbst eines dieser Kinder war und sie ebenfalls über besondere Fähigkeiten verfügt. Am Ende der ersten Staffel stellt sich dann heraus, dass die ZFT die Absicht verfolgt, sich Zugang zu einem Paralleluniversum zu verschaffen, in dem sich Bell bereits seit vielen Jahren aufhält.
