En janvier 2006, à Bemidji, dans le Minnesota, alors qu'il circule sur l'autoroute, Lorne Malvo, un escroc sans scrupule, heurte un cerf. En ville, Lester Nygaard, un modeste vendeur d'assurances, retrouve Sam Hess, qui le harcelait lorsqu'ils étaient plus jeunes, et à cause de qui il se casse le nez. A l'hôpital, il confie ses déboires à Malvo, prêt à éliminer Hess.

Deux tueurs à gages débarquent à Bemidji, à la recherche de celui qui a tué Hess. L'avocat de ce dernier leur fait la description de Malvo, mais ils enlèvent un autre homme. Molly commence à soupçonner Lester d'être impliqué dans plusieurs meurtres, mais Bill Oswalt, son nouveau chef, ne partage pas son intuition et penche plutôt pour un vagabond.

Molly découvre que l'homme congelé découvert dans les bois a été enlevé sur son lieu de travail, à Saint Paul, probablement pour des dettes de jeu. Wrench et Numbers observent Lester alors qu'il rencontre Gina Hess, la veuve de Sam, à propos de l'assurance-vie de son mari. Ils passent ensuite à son bureau pour l'interroger mais décampent quand Molly arrive à l'improviste.

Malvo contine de terroriser Stavros en lui faisant croire que les plaies d'Egypte s'abattent sur lui. Apercevant Malvo près de la maison de Stavros, Gus l'arrête. Il appelle Molly pour qu'elle vienne à Duluth, mais c'est finalement Oswalt qui arrive.

En cellule, Wrench et Numbers parviennent à obtenir le nom de Lester. Alors qu'ils sortent de prison, leur cible, victime d'une infection sévère, est conduite à l'hôpital. De nouvelle preuves viennent étayer les soupçons de Molly.

Malvo met son plan en oeuvre. A Duluth, Molly et Gus interviennent ensemble lorsque des coups de feu sont tirés. Pendant ce temps, à Bemidji, Lester quitte discrètement l'hôpital pour cacher des preuves chez son frère Chazz.

L'arme cachée par Lester dans le sac de Gordo est découverte, et la police perquisitionne l'appartement de Chazz. Blessée, Molly interroge Wrench mais il refuse de coopérer. Malvo se rend à Fargo, dans le Dakota du Nord.

Etre passé entre les mailles de la justice pour les meurtres redonne confiance à Lester, qui jette les affaires de Pearl, prêt à démarrer une nouvelle vie. De retour au travail, Molly est vivement incitée à clore l'enquête.

A Las Vegas, les retrouvailles inattendues entre Malvo et Lester ne sont pas sans conséquence. La police de Bemidji est prévenue que Lester pourrait avoir été témoin de meurtres. Molly interroge l'assureur. Elle reçoit par ailleurs la visite de Budge et Pepper.

Lester efface les signes de sa présence sur une scène de crime avant de passer un appel anonyme à la police. Ancien policier à la retraite, Lou, le père de Molly, prévient Gus que Malvo pourrait être de retour à Bemidji.