Après la destruction des Glades et la mort de Tommy, Oliver est retourné sur Lian Yu, dévasté par la perte de son ami. Felicity et Diggle retournent le chercher et le convainquent de reprendre sa place à Starling City, mais Oliver est désormais décidé à honorer la mémoire de Tommy en ne commettant plus de meurtres. Cependant, alors qu'il reprend ses marques et que le nombre de ses alliés s'agrandit, il est confronté à un ennemi qu'il pensait avoir vaincu des années auparavant.
Diggle et Félicity voyagent à Lian Yu à la recherche d'Oliver qui a quitté Starling City après l'Undertaking. Convaincu de retourner à la maison, Oliver découvre que les choses sont pires qu'il ne pensait - Isabel Rochev prépare une OPA hostile de Queen Consolidated, Théa refuse de rendre visite à Moira en prison, Roy essaie de combler le vide laissé par l'absence d'Arrow et Laurel travaille pour le bureau du District Attorney pour faire chuter le justicier. Parallèlement, des flashbacks sur l'île montrent Slade, Shado et Oliver dans une situation désespérée.
Oliver découvre que les médicaments envoyés au Glades Memorial sont détournés par des voleurs. Sans apport de fournitures, l'hôpital sera fermé. Roy tente d'arrêter les voleurs, mais il échoue et est arrêté par l'agent Lance. Oliver s'engage dans un âpre combat avec China White et son nouveau partenaire Ben Turner, alias Bronze Tiger, sur les fournitures. Pendant ce temps, Laurel cherche à capturer Arrow, et Théa donne un ultimatum à Roy.
Lance apprend qu'un criminel nommé Barton Mathis, qu'il a fait arrêter il y a quelques années, est sorti de prison lors du tremblement de terre et qu'il est de retour pour torturer et tuer des femmes. Félicity s'offre comme appât afin qu'Arrow, Diggle et Lance puissent attraper ce méchant, mais le plan tourne mal. Furieux, Mathis kidnappe Laurel en représailles et prévoit de l'assassiner tandis que Lance regarde. Pendant ce temps, Théa et Oliver sont stupéfaits quand le District Attorney Adam Donner envisage la peine de mort pour Moira. Oliver demande l'aide de Roy pour trouver la Canary.
Oliver découvre qu'un homme, connu sous le nom de "The Mayor", apporte des armes illégalement aux Glades, donc Oliver parraine un événement "armes contre argent" pour aider à nettoyer la ville. Malheureusement, le maire bloque l'événement avec son gang et blesse gravement Sin. Canary est furieuse quand elle apprend que son amie est à l'hôpital et part pour se venger. Pendant ce temps, Félicity sème le doute chez Oliver avec des d'informations sur The Canary, Donner invite Laurel à dîner et Diggle renoue avec un vieil ami.
Tandis qu'Oliver se penche sur les blessures de Canary, il essaie de lui demander d'où elle venait mais elle refuse. Cependant, après qu'Oliver et Canary sont attaqués à la maison de la Reine par un tueur professionnel de la Ligue des Assassins, elle avoue la façon dont elle est connectée avec le groupe infâme. Pendant ce temps, Moira faisant face à plusieurs chefs d'accusation de meurtres et complot pour son rôle dans la destruction de The Glades, l'adjoint du procureur du district lui offre un choix - plaider coupable maintenant et éviter la peine de mort ou tenter sa chance au tribunal. Théa supplie sa mère de se battre pour sa vie, mais Moira semble résolue à prendre l'offre. Pendant ce temps, Oliver est furieux contre Laurel d'avoir rejoint l'équipe de l'accusation sur le cas de sa mère.
Amanda Waller envoie des agents ARGUS pour kidnapper Diggle. Waller informe Diggle que Lyla a disparu après avoir suivi une piste sur Deadshot à Moscou. Quand Diggle raconte à l'équipe qu'il se dirige vers la Russie pour sauver Lyla, Oliver et Félicity décident de se joindre à lui, mais les choses deviennent confuses quand Isabel apparaît sur le tarmac et insiste pour rejoindre le "voyage de travail" d'Oliver. Pendant ce temps, l'avocate de Moira, Jean, dit à Théa que sortir avec Roy, un criminel notoire, fait du mal à l'affaire de sa mère.
Oliver est inquiet quand une maladie mystérieuse balaie la ville, infectant des centaines de personnes, y compris Diggle. Oliver découvre du Vertigo dans le sang de Diggle et réalise que Le Comte s'est évadé de prison et une fois de plus distribue son médicament. Pendant ce temps, Moira va au procès pour sa participation dans l'Undertaking. L'ADA Adam Donner s'effondre devant le tribunal avec des symptômes de Vertigo si bien que Laurel doit intervenir et mener l'affaire contre Moira. Oliver est déchiré entre rester auprès de sa famille pendant le procès et la capture du Comte. Cependant, les choses changent quand Félicity suit une piste et se dirige tout droit dans un piège tendu par le Comte.
Un vol apparemment impossible à la Division des sciences appliquées de Queen Consolidated conduit le policier scientifique de Central City Barry Allen en ville. Citant un cas similaire chez lui, Barry propose d'aider Oliver et l'équipe de l'enquête. Oliver sent que Barry cache des choses, mais il est distrait par les similitudes entre cette affaire en cours et quelque chose qui s'est passé sur l'île. Pendant ce temps, Félicity prend goût à Barry, ce qui ne passe pas inaperçu avec Oliver. Sin demande à Roy de l'aide quand une amie disparaît. Roy est surpris quand Thea l'encourage mais rejoint la recherche. Malheureusement, l'ami de Sin est relié à Brother Blood et leur recherche mène finalement l'un d'eux à être grièvement blessé.
Après une bagarre avec Cyrus Gold, Oliver est laissé pour mort. Bien décidée à le soigner, Félicity prend une décision risquée. Le traitement a des effets secondaires dangereux et Queen se met bientôt à halluciner. Des visions de son passé surgissent...
Oliver doit s'attaquer à une nouvelle menace sur la ville quand des bombes commencent à exploser à Starling City. Felicity découvre que la personne responsable est Mark Sheffner, un homme qui a pour surnom Shrapnel. Arrow découvre que la prochaine cible de Shrapnel est le Unity Rally de Sébastian Blood et essaie de dissuader le conseiller municipal de l'organiser mais il refuse. Arrow fait tout pour arrêter les bombardements, mais Shrapnel le piège et l'emprisonne dans un magasin d'antiquité où il est incapable de se déplacer sans activer l'appareil. Alors que Félicity aide Oliver, Diggle se précipite au plaza pour trouver la bombe avant qu'elle n'explose. Pendant ce temps, Roy continue de cacher sa nouvelle force à Théa mais après qu'elle ait été témoin de sa super force en action lors de la manifestation, elle exige des réponses. Les soupçons de Laurel sur Sébastian se renforcent quand elle apprend qu'il a grandi avec Cyrus Gold, l'homme qui a tué le partenaire de Lance. Après le refus de Donner de l'aider à enquêter, elle demande l'aide d'Arrow.
Oliver est en conflit après Laurel qui s'adresse à Arrow pour lui demander d'enquêter sur Sébastian Blood. Oliver n'est pas sûr de croire ses accusations contre l'homme qu'il a publiquement soutenu à la mairie, mais décide de faire confiance à Laurel. Toutefois, lorsque la paire s'approche trop près de la vérité, Sébastian expose la toxicomanie de Laurel et la fait arrêter. Pendant ce temps, Roy révèle sa nouvelle super-force à Sin qui veut tester ses capacités. Malheureusement, Roy n'est pas en mesure de contenir sa rage une fois libérée et manque de tuer un homme. De retour sur l'île, Oliver est surpris quand Sarah révèle un secret à propos de Laurel.
Arrow propose à Roy de le former afin qu'il puisse apprendre à contrôler sa super force. Entre temps, Bronze Tiger s'échappe de prison et vole la machine à tremblement de terre de Malcolm afin de la revendre au plus offrant. Oliver, Diggle et Félicity tentent de l'arrêter, mais Roy s'en mêle, mettant tout le monde en danger. Laurel est radiée, et devient incontrôlable. Moira, elle, est ravie quand Walter l'invite à dîner, mais la raison la surprend. Théa encourage sa mère à demander à Walter de se réconcilier.
Laurel continuant de s'enfoncer, Oliver et Lance tentent de convaincre Sara de rester à Starling City et de renouer enfin le contact avec Laurel et Dinah. Toutefois, le compagnon de Sara, membre de la Ligue des Assassins, Nyssa, vient pour la ramener au bercail, mais quand Sara refuse, Nyssa kidnappe Dinah. Réalisant qu'elle met sa famille en danger en restant dans la ville, Sara se résout à rejoindre la Ligue.
Oliver enrôle Sara dans l'équipe d'Arrow. En regardant Oliver et Diggle partager avec Sara leurs anciennes cicatrices, Félicity se sent mise de côté. L'équipe enquête sur un méchant nommé William Tockman, aka The Clock King, un habile voleur armé d'une techniologie qui peut ouvrir n'importe quel coffre de banque à Starling City. Après qu'il ait infiltré les systèmes informatiques de l'antre, Felicity sent la pression monter d'un cran pour prouver sa valeur. En prenant de l'avance sur les allées et venues de Tockman, mais sans l'équipe, elle se met en danger. Pendant ce temps, Oliver organise pour Sara une fête d'accueil pour son retour, mais Laurel refuse de s'y joindre. Quand Lance prépare de son côté un dîner en famille, Laurel accepte, mais quand Oliver arrive avec Sara, elle perd son sang froid sur les deux.
Oliver est choqué quand il apprend que Slade est à Starling City. Retour sur l'île : Oliver, Slade, et Sara se préparent à reprendre le cargo de Ivo. Sara prend Oliver à part et lui dit qu'il a besoin de tuer Ivo pour l'empêcher de dire à Slade ce qu'il s'est passé avec Shado. Oliver se sent grandement coupable de la situation, mais réalise que la colère grandissante de Slade due au Mirakuru le rend imprévisible et peut le retourner contre ses amis s'il juge qu'Oliver est à blâmer. Oliver accepte de tuer Ivo et la bataille commence.
Avec le retour de Slade et sa promesse de détruire toutes les personnes qui lui sont chères, Oliver concentre toute son énergie à préparer la bataille contre son ancien ami. Sara essaie de l'aider mais, craignant pour sa sécurité, Oliver la repousse. Pendant ce temps, Diggle est recruté par Amanda Waller et l'ARGUS pour arrêter un ancien chef de guerre qu'il connaissait à l'époque où il était en Afghanistan. Toujours soldat dans l'âme, Diggle accepte d'aider. Cependant, il n'était pas préparé quand Amanda lui présente le reste de l'équipe : Deadshot, Bronze Tiger et Shrapnel, tous les criminels que lui est Arrow avaient fait capturer. Lyla défend l'équipe et explique que le monde devient compliqué, mais Diggle n'est pas certain d'accepter. Lorsque la mission prend une tournure dangereuse, Diggle est forcé de faire un choix difficile.
Lorsque Frank Bertinelli est arrêté, Oliver sait que c'est seulement une question de temps avant que sa fille Héléna aka The Huntress ne retourne en ville. Pour ne rien arranger, Laurel est comise d'office pour Frank, la mettant tout droit sur la route d'Héléna. Oliver dit à Sara qu'il gérera son ex-petite amie, mais quand Helena prend des otages au palais de justice, y compris Laurel, la Canary ne reculera devant rien pour sauver sa sœur. Lorsque Huntress et Canary se rencontrent, une bataille épique commence. Pendant ce temps, Roy réalise qu'il a besoin de garder Théa en sécurité, mais n'aime pas la façon dont il doit s'y prendre.
Slade agit contre Oliver et les répercussions sont énormes. Alors qu'Oliver lutte pour protéger sa famille, un membre clé dans son équipe commence à remettre en question ses décisions. Pendant ce temps, Isabel agit pour arracher Queen Consolidated des mains d'Oliver.
Oliver, Canary, Diggle et Félicity retournent au repaire et trouvent Slade qui les attend. Une bataille épique éclate et un membre de l'équipe d'Arrow est envoyé à l'hôpital. Théa atteint son point de rupture, mais alors qu'Oliver est sur le point de la joindre, Slade intervient et Oliver est confronté à un choix - sa bataille avec Slade ou sa famille. Pendant ce temps, Laurel est aux prises avec un nouveau secret.
Le Mirakuru pousse Roy dans une rage incontrôlable à se déchaîner sur la ville. Après une lutte mortelle entre Roy et un agent de police, Oliver réalise que le Mirakuru a entièrement pris le contrôle de Roy et doit trouver un moyen de l'arrêter. Les choses se compliquent lorsque Sara déclare que Roy est allé trop loin et que la seule façon de l'arrêter est de le tuer. Pendant ce temps, Thea croit qu'elle peut atteindre Roy si elle va devant la caméra au rally de campagne de Moira pour l'attirer au Verdant. Son stratagème fonctionne, mais après que Roy attaque Théa, la Team Arrow se déchaîne sur lui.
Après la menace de Slade de s'en prendre à tous ceux qu'il aime, Oliver décide que le plus simple pour arrêter l'effusion de sang est de se rendre à l'ennemi. Sachant que cela va sûrement conduire à la mort d'Oliver, Diggle et Félicity ont recours à des mesures extrêmes pour empêcher Oliver de confronter Slade. Pendant ce temps, Théa envisage de quitter la ville, et Laurel reprend sa croisade contre Sébastian Blood. Enfin, Slade lâche son assaut sur Starling City.
Oliver et Laurel ont été séparé par l'effondrement du plafond. Oliver explique à Laurel comment se servir de l'arc pour envoyer une flèche explosive. En surface, Diggle se bat contre Isabel. Il n'est sauvé que par l'arrivée de Félicity. Starling City est assiégé par les hommes de Slade qui créent le chaos partout. Argus se prépare à détruire la ville plutôt que d'avoir ces hommes sortir de la ville. Théa n'a pas pu partir à temps et est pourchassée par un des mutants. Laurel laisse partir Oliver et les autres pour rejoindre son père. Mais le commissariat va être attaqué. Le père de Laurel le contacte pour savoir comment il peut aider. Star lab a envoyé un coursier avec l'antidote contre le mirakuru mais il a été accidenté. Ils doivent le retrouver malheureusement Slade entend la conversation et envoie des hommes récupérer le produit. Sur l'île, Oliver décide d'aller chercher Sarah et l'antidote. Il demande à Anatoli de détruire le navire s'ils ne sont pas de retour dans l'heure.
Roy est enfin réveillé et ils savent que l'antidote fonctionne car il n'arrive pas à se défendre contre un des hommes de Slade. Lyla arrive juste à temps pour les sauver en tuant une partie des hommes à leur poursuite avec un missile. Thea a tenté de tuer son père biologique mais il avait un gilet par balles. Roy la contacte et lui demande de le retrouver à son appartement. La Ligue est là avec Sarah ; elle a passé un accord volontairement pour sauver la ville et sa famille. Oliver s'assure que les Assassins ne tuent personne et injecte tous les hommes de Slade avec l'antidote. Le but est d'approcher Slade et de l'injecter mais ils n'y arrivent pas. Ils doivent trouver un autre moyen. Sur l'île, Slade tente de créer des autres super humains mais aucun ne supporte le produit et ils tuent des hommes les uns après les autres devant Sarah et Oliver. Anatoli détruit, comme convenu, le navire, avec à son bord Oliver et Sarah malheureusement Slade et Oliver sont juste sonnés.
