经过上一季最终战役后，卡拉开始继续和她的盟友们执行英雄使命，但一个反外星人神秘组织“卡德摩斯计划”（Project Cadmus），开始威胁到她在内的外星难民注册法案，而组织里的一名成员则是卡拉和艾丽克斯失散多年的父亲耶利米。荣恩·荣兹得到赦免后巧遇了另一位叫梅根·摩丝的女火星人，但后来发现她和自己经历过的灭族战争有神秘牵连。詹姆斯自愿从一个普通的摄影师，当上维护正义的守卫者。卡拉遇见了一位流亡到地球上的达克萨姆星男子蒙·艾尔，并很快就和他结成朋友乃至情侣，但由于双方的母星在想法上一直势不两立，两人的感情始终受挫。随着各地犯罪持续升级，一切的瞬息万变开始让卡拉喘不过气。