Fitz, Simmons, Ward e Skye si recano all’accademia dello S.H.I.E.L.D. per investigare dei misteriosi incidenti inerenti al congelamento di oggetti e persone, l’ultimo dei quali avviene proprio al loro arrivo e coinvolge il brillante ma introverso cadetto Donnie Gill. Mentre i compagni cercano di scoprire qualcosa investigando la struttura Fitz scopre di avere parecchie cose in comune con Donnie e ci stringe amicizia aiutandolo a risolvere un problema in un dispositivo a cui stava lavorando che, tuttavia, si rivela essere proprio il raggio congelante su cui la squadra è stata chiamata a investigare e che Donnie ed un altro cadetto, Seth Dormer, sperano di poter vendere alla Quinn Worldwide. Per impressionare Ian Quinn i due usano la macchina nel giardino dell’accademia provocando una bufera di neve ma, poco dopo, realizzandone l’incontrollabilità Donnie tenta di spegnerla provocando un’esplosione che uccide Seth. Arrestato dallo S.H.I.E.L.D., Donnie viene portato alla struttura detentiva denominata Sandbox, ma, lungo il tragitto, si rende conto che l’esplosione del macchinario gli ha conferito poteri criocinetici. Parallelamente in Nuovo Messico, Coulson e May indagano sui genitori di Skye rintracciando Richard Lumley, il partner dell’agente che la lasciò all’orfanotrofio e venne in seguito assassinata. L’uomo rivela di essere in latitanza da 24 anni, dopo una missione in Hunan volta al recupero di uno 0-8-4 che si rivelò essere una neonata i cui concittadini erano stati tutti misteriosamente sterminati. Quando, fatto ritorno agli Stati Uniti, anche i membri della loro squadra iniziarono a morire, la partner di Lumley lasciò la bambina in un orfanotrofio per proteggerla da chiunque fossero i suoi inseguitori e l’uomo fece perdere le sue tracce; la bambina in questione è Skye. Terminate le rispettive missioni la squadra si riunisce e, dopo che questi dichiara di non volere più segreti sull’aereo, May rivela a Coulson della sua relazione sessuale con Ward precisando che se diventasse un problema la troncherebbe di netto. Poco dopo, Coulson rivela a Skye il segreto delle sue origini; in un primo momento devastata, la ragazza capisce poi che lo S.H.I.E.L.D. in realtà l’ha protetta fin da bambina e, per tanto, rappresenta la famiglia che ha sempre voluto.