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Après avoir vaincu Mr Nobody, le Dr Caulder et ses protégés sont coincés à l'état miniature, hormis Larry Trainor. En voyant sa fille, Dorothy Spinner, libérée de la prison où il tentait de la garder, le Chef de la Doom Patrol sait que la malédiction qui plane sur elle menace d'arriver.
En 1927, Niles Caulder retrouve Dorothy Spinner, la fille qu'il a eue avec Slava, la femme primitive, retenue comme bête de foire et forcée de montrer son visage et sa capacité à matérialiser ses amis imaginaires.
Dans le présent, Larry Trainor est le seul à ne pas avoir fini en taille réduite après le combat contre Mr Nobody. Il s'occupe donc de Niles, Cliff, Rita, Vic, Jane et Danny, confrontés au pouvoir de Dorothy.
Caulder révèle la vérité à ses protégés : pour retrouver leur taille normale, il a dû céder à Willoughby Kipling le talisman qui le rendait immortel. Sachant sa mort prochaine, il leur demande de prendre soin de sa fille, mais pense à d'autres moyens de rester en vie, comme récupérer du Continuinium, un métal permettant de manipuler le temps. Larry quitte le manoir pour assister aux funérailles de son deuxième fils. Vic rejoint un groupe de vétérans souffrant de stress post-traumatique à Détroit.
Caulder reçoit un morceau de bandage de Larry et une lettre signée de Red Jack, un être interdimensionnel qui se nourrit de la douleur des autres pour rester en vie et qu'il a croisé enfant. Dorothy brise par accident Danny the Brick. Cliff essaie de reconnecter avec sa fille Clara, qu'il découvre enceinte. Jane, qui l'accompagne, est en conflit ouvert avec ses autres personnalités qui refusent de rester au Doom Manor.
Flex Mentallo et les Dannyzens ont appris pour Danny et peu à peu, émerge dans l'esprit de Maura Lee Korrupt l'idée d'organiser une fête pour ranimer l'esprit de Danny. Au cours de la soirée, Vic revient au manoir, encore perturbé par sa courte relation avec Roni. Rita demande à Flex d'utiliser ses pouvoirs pour lui provoquer un orgasme, susceptible de l'aider à maitriser ses pouvoirs, mais l'intensité est telle qu'elle attire undémon du sexe dans les murs.
Niles a l'idée de faire ressortir Baby Doll du Souterrain de Jane pour tenir compagnie à Dorothy. Cliff découvre les améliorations prévues par le Chef sur son corps robotique et veut l'avis de Silas Stone. Larry et Rita rendent visite à la famille Trainor.
Larry voit atterrir devant la porte du manoir la navette des autres pilotes de son équipe d'exploration spatiale. Dorothy, honteuse d'avoir tué Baby Doll, dérobe la navette et part pour la Lune. Cliff et Niles découvrent le corps de Baby Doll et partent à sa poursuite. Dans le Souterrain, Jane et les autres personnalités sont stupéfaites de voir Miranda revenir. Vic veut aider Roni et enquête sur ses prothèses cybernétiques.
Après avoir dérivé, Cliff parvient à retomber sur Terre mais son corps est encore plus endommagé et il se fige dans sa marche. Niles et Dorothy sont partis au Yukon, sur les traces de la tribu de Slava. Vic amène Roni au manoir et l'introduit au quotidien de la Doom Patrol, qui se retrouve piégée et infectée par des Scants, des êtres microscopiques qui les manipulent et les pousse à des comportements stupides. Rita se consacre à son petit rôle dans une pièce de théâtre inspirée de la destruction de Cloverton.
Niles veut amener Dorothy à une fête foraine et profiter de sa jeunesse. Kipling apprend cependant qu'un événement cataclysmique est imminent et fait le lien avec Dorothy qui grandit. Cliff et Clara passent du temps ensemble. Jane et Larry partent en mission pour Kay, la fillette prisonnière de ses 64 personnalités. Vic et Rita apprennent que Roni est suspectée d'avoir tué un des responsables de ses modifications corporelles.
Dorothy essaie de contenir le Bougier, et envoie Herschel, un autre de ses amis imaginaires, prévenir la Doom Patrol que l'être va venir sur Terre pour la chercher. Cliff doit renoncer à aller au mariage de sa fille pour les suivre à la fête foraine, où chacun est confronté à son ami imaginaire d'enfance, sauf Miranda, ramenée dans le Souterrain après la disparition de Jane.
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