Seth è ossessionato dall'idea che Summer e Zach abbiano fatto l'amore ed ha tutte le intenzioni di scoprirlo ed arriva perfino a chiederlo direttamente all'amico; Caleb invece annuncia di voler riconoscere Lindsay come figlia legittima. Kirsten nel frattempo riceve una visita dell'FBI, ma non rivela nulla riguardo Rebecca. Marissa invece non riesce a confidare a Summer la sua relazione con Alex; Julie, incattivita dalla decisione di Caleb, propone un test del DNA e ne parla anche con Renee, la madre di Lindsay. Summer, non appena viene a sapere di quello che Seth ha chiesto al fidanzato va da lui infuriata, ma poi, gli confessa che non hanno fatto nulla lasciandolo sorpreso e soddisfatto. Kirsten decide di affrontare Rebecca chiedendole di non rovinare tutta la vita costruita insieme a Sandy; lei finalmente capirà di doversene andare e lo farà senza dire nulla a Sandy. Renee invece confida a Ryan di non essere sicura riguardo alla paternità e gli chiede di far cambiare idea alla figlia riguardo al riconoscimento; Ryan e Lindsay così litigano per questo motivo. Zach confida a Seth che durante un viaggio che lui e Summer faranno in Italia spera di trovare la complicità giusta per fare l'amore con lei e Seth risprofonda nella tristezza. Marissa, prima di andare alla festa organizzata in occasione del riconoscimento, trova il coraggio di confidare a Summer che sta con Alex, e scopre che era più facile di quello che pensava. Quando Caleb dice a Lindsay che vuole fare un test di paternità lei ne resta sconvolta e se ne va.