De Doom Patrol avslutade säsong 3 vid ett stort vägskäl, med Elasti-Woman som tar hand om laget efter Niles Caulders tragiska död. Efter att ha triumferat över det skurkaktiga Sisterhood of Dada, den tidsresande sovande agenten Madame Rouge ångrade sig från sina onda sätt att gå med i laget medan Vic Stone omfamnade mänskligheten och övergav sina cybernetiska implantat som gjorde honom till Cyborg. En framtidsvision varnar dock teamet för att misstag som gjorts i det förflutna är redo att göra slut på världen som Doom Patrol vet det.
Vid en obestämd tidpunkt i en postapokalyptisk framtid, genomsöker en luvklädd vandrare ruinerna av den gamla världen och visar sig vara en steampunkversion av Cyborg. I nuet observerar Crazy Janes primära personlighet, som hänvisar till sig själv som doktor Harrison, hur Doom Patrol har växt under Elasti-Womans ledning. Madame Rouge accepterar Rita Farrs öppna förakt mot henne, angelägen om att förtjäna hennes inlösen för sitt antagonistiska förflutna, när hon går med i laget för att stoppa superskurkens bankrånare Codpiece. Vic, som fortfarande vänjer sig vid livet utan sin Cyborg-protes, driver IT-stöd för Doom Patrol men känner sig obekväm med att hamna på sidlinjen.
Efter Codpieces nederlag, kämpar Jane med sitt beslut att låta Harrison bli hennes primära personlighet, uppenbart olycklig över det arrangemang hon har etablerat inom sig själv. Tillbaka vid Doom Patrols högkvarter, Vic och Silas Stone utveckla en uppgraderad hand för Robotman, som är designad för att gradvis återställa Cliff Steeles beröringssinne, börja med ett enda finger innan han sprider sig till resten av hans kropp. Även om Rita insisterar på att teamet förblir fokuserat på uppdraget, övertygar teamet henne att låta dem njuta av tiden i Florida, med Rouge som överväger att lämna Doom Patrol för att lugnt leva ut sitt återlösta liv utan Ritas konstanta irritation.
Tidsmaskinen kastas ur kursen på vägen till Florida och kraschar i den postapokalyptiska framtiden från prologen, med tidsmaskinen överhettad för att förhindra ett nytt tidshopp. När de återvänder till Doom Patrols herrgård i denna tidslinje, faller teamet i en fälla som skapats av steampunken Cyborg som identifierar året som 2042 innan de tog av sig sin steampunkutrustning för att avslöja hela hans, om än åldrade, ansikte. 2042 Vic förklarar att världen har översvämmats av glupska zombierumpor som släpptes lös av Doom Patrol i den nuvarande tidslinjen.
Rita pratar med en spektral version av sig själv från denna tidslinje, som bekräftar att mycket av teamet är döda innan hon skyller sitt dåliga ledarskap på att orsaka Doom Patrols slutliga bortgång . Medan han pratar med sin spöklika motsvarighet konfronteras Negative Man av en vuxen Keeg, den andliga larven som lever inuti Larry Trainor. Den fullvuxna Keeg på denna tidslinje smälter samman med larven Keeg från dagens Negative Man, vilket gör Larry skakad när han går för att träffa resten av sitt team.
Den framtida Vic har för avsikt att stjäla tidsmaskinen för att förhindra att denna tidslinje inträffar men fångas upp av dagens Vic och hans lagkamrater som kräver att Doom Patrol ska få sin egen chans att rädda tidslinjen. Doom Patrol återvänder till nuet medan den framtida Vic blir omkörd och slukade av de odöda anuserna, vilket tydligt påverkar dagens Vic. När gruppen funderar på vad de har sett i framtiden, återupprättar Jane kontrollen över sin kropp medan Willoughby på andra ställen får veta att det finns fler olycksbådande krafter i arbete än de förväntat sig.
Doom Patrol har utvecklats för tv av Jeremy Carver och släpper nya avsnitt på torsdagar på HBO Max.
