Durante un'operazione di soccorso, Darden muore. Questo avvenimento genera una forte tensione tra Casey, il caposquadra, e Severide, il capo della squadra di soccorso, che ha ripercussioni anche sul lavoro. I due si incolpano a vicenda per la morte del collega.

Mentre Casey ed Hallie affrontano un momento di crisi dovuta alla troppa dedizione che la donna dedica al lavoro, Severide deve affrontare un altro genere di problema: durante un'operazione di soccorso ha assistito alla morte di Peter, un anziano operaio.Peter, immobilizzato e in fin di vita, ha chiesto di poter registrare un ultimo messaggio per la moglie usando il telefono di Severide e chiedendogli di recapitarlo alla donna dopo la sua scomparsa.

In un incidente stradale un giovane ragazzo rimane paralizzato. Casey nota che sul rapporto è stata omessa la causa del tragico evento, cioè che il conducente dell'altro veicolo era completamente ubriaco. Scopre in seguito che tale omissione è stata volontaria in quanto il ragazzo è il figlio di un importante quanto "sporco e corrotto"detective. Casey si darà quindi da fare affinché la verità non venga celata.

Boden viene accusato di aver ordinato ai suoi uomini, durante un'operazione, di abbandonare un edificio un minuto prima che esplodesse impedendo cosi' a Mills di salvare un senzatetto che era rimasto intrappolato la' dentro. Boden si giustifica dicendo che tempo prima lui aveva perso un caro amico per un incidente analogo.

Casey affronta apertamente il Detective Voight e, in collaborazione con Antonio, il poliziotto fratello di Dawson, tenta di sgominare le sue malefatte. Nel frattempo Severide contatta una sua vecchia conoscenza per procurarsi altri antidolorifici. Herrmann tenta la via dell'imprenditoria e Dawson viene denunciata all'Ordine dei Paramedici.

Casey è nervoso perché Voight minaccia ritorsioni se andrà a testimoniare contro di lui. Ma durante un incendio salva la vita ad uno scagnozzo di Voight che deciderà di collaborare per incastrarlo. Dawson invece attende di essere giudicata dalla commissione per aver disatteso il protocollo per salvare una bambina. Se la caverà con una piccola sospensione.

Il giorno del Ringraziamento, alla squadra dei vigili toccano tre interventi. Il primo in una scuola, dove il bidello sintetizzava metanfetamine. A causa di ciò, tutti i vigili devono sottoporsi a un test antidroga, per vedere se hanno inalato sostanze tossiche. Severide, poiché fa uso di potenti antiinfiammatori, potrebbe risultare positivo al test. Cosi' Shay, per dargli una mano, gli da' le sue urine. Nel corso del secondo intervento i vigili devono domare un incendio causato da una violenta lite domestica, mentre il terzo riguarda un mega tamponamento, che ha intrappolato molti automobilisti: Casey aiuta una ragazza a partorire, salvando la vita al neonato. Boden, intanto, familiarizza con un ragazzino misterioso di nome Ernie...

Durante un'operazione di soccorso, Mills rimane sconvolto dalla vista del corpo dilaniato di una ragazza investita da un treno della metropolitana e medita di lasciare il lavoro. Dawson si imbatte in un caso di abusi su minore, mentre Shay continua a fare i conti con Clarice...

Vargas rimane gravemente ferito durante un incendio ed e' costretto a smettere di fare il vigile del fuoco. Nel frattempo, Boden cerca di aiutare un ragazzino sospettato di essere un piromane, mentre Cruz cerca di convincere il fratello Leon a non entrare a far parte di una gang...

Gli uomini di Casey sono sotto accusa per il furto di una preziosa collana dopo un intervento in una lussuosa abitazione A peggiorare le cose, il capo degli affari interni è una vecchia conoscenza di Casey, tra i due c'è aperto conflitto a causa di un fatto legato al passato ed emerge anche un'irregolarità nei farmaci dell'ambulanza.

Tutti in caserma sono preoccupati per il terribile incidente occorso a Shay. Fortunatamente la donna si riprende, nonostante le sue delicate condizioni, e può tornare a casa in tempi ragionevolmente brevi. Durante la sua assenza dal lavoro e' Mills che la sostituisce, andando cosi' a lavorare in coppia con Dawson. Grazie anche a questa nuova situazione, Mills e Dawson ne approfittano per approfondire la loro conoscenza...

Kelly confessa al capo Boden il suo stato di salute, quando però i nuovi esami clinici gli confermano che la possibilità di una piena guarigione è assai remota è un duro colpo per lui e per tutta la squadra.

Dopo aver appreso che un intervento chirurgico sperimentale potrebbe ridurre significativamente il tempo di recupero, Kelly inizia ad avere dei ripensamenti circa la sua decisione di trasferirsi a Madrid con Renée, e chiede un consiglio a suo padre. Matt parla per la madre in udienza. Capo Boden cerca di salvare Ernie, il ragazzo danneggiato, ma potrebbe essere troppo tardi. Peter porta un cucciolo alla stazione. Inoltre, Clarice torna nella vita di Leslie.

Il team della caserma 51 effettua una serie di soccorsi per overdose, il fratello di Gabriela conferma che in città sta circolando una partita di droga contraffatta e chiede loro di prestare particolare attenzione. Severide è guarito e rientra in servizio mentre Otis chiede il trasferimento.

Dawson cerca di aiutare suo fratello Antonio con le sue indagini e decide di rivolgersi a una fonte senza prima consultarlo. Casey e sua madre Nancy fanno fatica ad adattarsi al loro nuovo legame. Hermann e Otis, dopo aver brindato alla società con della vodka, scoprono nuove informazioni sul loro socio silenzioso.

Shay e Clarice decidono di andare a vivere per conto loro per dare una parvenza di normalità alla loro famiglia e scongiurare che Daniel ottenga l'affidamento esclusivo del bambino. Cruz, durante un'operazione, mette di nuovo in pericolo la vita dei suoi colleghi e, dopo una feroce discussione con Casey, decide di dimettersi. Nel frattempo, Casey e Christie trovano un accordo per gestire la madre, mentre Severide riesce a riavvicinarsi a Renee.

Benny Severide, papa' di Severide, in occasione della consueta cena annuale dell'Accademia, torna in citta' in visita alla sua ex caserma, dove ora e' operativo suo figlio. Mills scopre che suo padre, morto in azione, quella sera era in squadra con Benny e l'attuale suo comandante Boden. La causa della morte e' avvolta dal mistero e Mills vorrebbe saperne di più. Nel frattempo, egli rende di dominio pubblico il suo fidanzamento con Dawson. Infine Herrmann acquista un bar...

Bennie, padre di Kelly e vigile del fuoco a riposo, fa visita al figlio e ne approfitta per fare visita ai vecchi e ai nuovi amici nella caserma dove anche lui aveva prestato servizio anni prima. Purtroppo, in quel periodo, aveva assistito a un episodio disdicevole che riguardava Henry Mills, il padre di Peter, e che aveva portato alla morte di un suo compagno di squadra. Boden avverte Bennie di non toccare l'argomento davanti a Peter, ma questi capisce che c'è qualcosa che non gli viene detto e incalza Bennie per farsi raccontare quello che e' realmente successo.

Mentre giocava a nascondino con il fratello, il piccolo Taye rimane incastrato nello scivolo della lavanderia di un palazzo. Anche se l'intervento dei vigili del fuoco e' rapido ed efficace, le conseguenze della caduta saranno comunque fatali.Il piccolo Taye, qualche mese prima, era stato in gita scolastica proprio nella caserma del comandante Boden e aveva deciso di diventare un vigile del fuoco; cosi', dopo la morte del bambino, la madre regala alla squadra una foto del figlio con l'elmetto da pompiere.

Peter Mills, grazie all'aiuto e all'incoraggiamento di Kelly, porta avanti gli studi per entrare a far parte della squadra di recupero, anche se questo lo distoglie parzialmente dal suo incarico principale sull'autoscala. Casey lo punisce ma non lo biasima; si limita ad accettarne le scelte e ad assecondarle.Mentre Herrmann si concede una giornata di riposo, Dawson e Otis portano a termine i lavori all'interno del Molly's bar e sono pronti all'inaugurazione.

Tara, l'apprendista paramedica, accusa Kelly Severide di averla molestata sessualmente. Kelly, assistito da Mouch, afferma la sua innocenza e, spalleggiato dal comandante Boden, espone la sua versione dei fatti. Tuttavia, quando le cose sembrano praticamente risolte in suo favore, la testimonianza di Al Rutkowski, comandante del dipartimento, fa di nuovo pendere la bilancia a favore di Tara, lasciando Severide in preda a una profonda frustrazione. Nel frattempo, Dawson, Herrmann e Otis si preparano alla inaugurazione del loro nuovo locale.

Mills chiede a Dawson di andare a vivere con lui, lei accetta, ma decide di rivelargli della storia tra Boden e sua madre. Severide riesce a smascherare Tara, che è costretta a ritirare le accuse contro di lui. Intanto scoppia un incendio alla clinica dove lavora Hallie e sembra proprio che la ragazza non ce la faccia.

Casey si unisce a Antonio e Voight per scoprire chi è stato ad appiccare l'incendio alla clinica in cui ha perso la vita Hallie. Nel frattempo, Shay e Severide sono alla prese con la documentazione necessaria per avere un bambino, mentre Mills decide di lasciare Dawson. Intanto il Molly's bar apre i battenti e dedica la sua inaugurazione alla memoria di Hallie.

Finale di stagione. In caserma arriva una segnalazione per un incendio nel carcere della città. Durante le operazioni di soccorso i ragazzi si rendono conto che non si tratta di un semplice incendio. La situazione si complica ulteriormente quando si verifica un blackout e molti pompieri restano intrappolati nel carcere con un gruppo di detenuti arrabbiati. Herrmann viene preso in ostaggio, proprio mentre sua moglie sta dando alla luce il loro quinto figlio. Mills chiede a Dawson di assicurargli che non prova niente per Casey, ma Dawson non ci riesce. Intanto, nonostante il primo tentativo fallito, Severide e Shay non abbandonano l'idea di aver un figlio; poi, mentre fanno una passeggiata hanno un incontro inaspettato che, forse, cambierà i loro piani.