Rick et le groupe rejoignent l'autoroute pour se diriger vers le sud. Après une panne du camping-car, ils décident d'explorer les voitures bloquées sur la voie afin d'y trouver de l'essence et des vivres. Rick aperçoit, à travers le viseur de son fusil, l'arrivée d'une horde de rôdeurs. Il avertit les membres du groupe et les incite à se cacher sous les voitures. La jeune Sophia prend peur et s'échappe à travers les bois. Rick part à sa poursuite, mais la perd de vue, après avoir tué les rôdeurs qui la menaçaient. Rick, Carl et Shane vont à sa recherche, mais Carl se fait tirer dessus par Otis, alors que ce dernier chassait un cerf. Rick emporte son fils à la ferme des Greene où vit Otis, pour le faire soigner par Hershel le chef de la famille et ancien vétérinaire. Rick étant donneur compatible, il donne son sang afin de transfuser Carl et de le sauver. Il est rejoint par sa femme Lori et le reste du groupe. Tous s'installent près de la ferme, à l'abri des rôdeurs. Peu à peu, Rick confirme son statut de leader au sein de son groupe. Cependant, il est contesté par Shane, ce qui cause des tensions. Tensions aggravées par la découverte de rôdeurs dans la grange, où ils ont été volontairement installés par Hershel qui refuse de les voir comme de simples rôdeurs. Contre la volonté de Rick, Shane et d'autres membres du groupe les abattent, mais ils découvrent que Sophia est devenue l'une d'eux. Rick l'abat d'une balle dans la tête.

En découvrant une boite de pilules abortives dans la tente de Lori, Rick comprend qu'elle attend un enfant, et il apprend son infidélité avec Shane. Celui-ci devenu de plus en plus jaloux des prérogatives de Rick et convoitant Lori, envisage de l'assassiner afin de prendre le contrôle du groupe. Dans une ville voisine de la ferme des Grenne, Rick, Hershel et Glenn tombent sur un groupe hostile, et capturent l'un d'eux, nommé Randall. S'ensuit une réunion du groupe pour juger du sort du prisonnier. Rick est favorable à le bannir loin de la ferme, tandis que Shane veut l'exécuter. L'option de Rick est retenue, et, avec Shane, ils emmènent le prisonnier loin de la ferme, dans un centre désaffecté. Le projet tourne court quand Shane, toujours en conflit avec Rick, l'attaque. Les deux hommes se battent, mais leur combat réveille des rôdeurs qui affluent dans le centre. Finalement le prisonnier est ramené dans la ferme, où son sort est à nouveau discuté. Quand le groupe emménage dans la ferme, Rick demande à Andrea de garder Shane à l'œil et d'aider Hershel à veiller au grain. Après ce périple, Rick comprend que Shane veut l'assassiner, comme il l'a fait avec Otis. Alors que Shane le menace avec son arme, Rick s'approche et le poignarde au cœur. Carl surprend Rick au-dessus du corps inerte de Shane et pointe son arme dans sa direction. Alors que Rick pense être la cible et tente de le raisonner, Carl fait feu, visant en réalité la tête de Shane, qui s'était relevé en rôdeur.

Alors que le groupe est coincé sur l'autoroute par un énorme carambolage, Shane en profite pour confier à Lori qu'il est bien décidé à quitter le groupe sans rien dire à personne. Il se rapproche aussi d'Andrea, qui voulait, également quitter le groupe avec lui, et couche même avec elle lors de leur escapade à deux pour retrouver Sophia. Il est présent avec Rick et Carl quand ce dernier est abattu sur une méprise d'Otis qui chassait le gibier.

Peu à peu, il perd le contrôle de lui-même (torturant notamment Randall avec l'aide de Daryl pour lui soutirer des réponses), et surtout après avoir tiré dans la jambe d'Otis et l'avoir sacrifié aux rôdeurs pour permettre sa fuite, afin de ramener le matériel médical nécessaire aux soins de Carl. Ses actions sont de moins en moins approuvées par les autres survivants. Persuadé que l'enfant que porte Lori est le sien, il refuse d'être laissé pour compte au profit de Rick et s'oppose de plus en plus à ce dernier (ce qui les amènera à se bagarrer violemment au moment d'amener Randall à l'écart de la ferme). Sa relation avec Dale, qui perçoit plus lucidement que les autres son changement, se dégrade également.

Durant les recherches de Sophia, Shane est persuadé que cette dernière est déjà morte, n'hésitant pas à le dire franchement devant tout le monde, dont sa mère Carol. Après avoir appris que la grange était envahie de rôdeurs, Shane en furie, va briser les chaînes de la porte de la grange et les laisse sortir pour les abattre les uns après les autres : il tue ainsi certains membres de la famille de Hershel, Maggie et Beth sous leurs yeux. Un dernier rôdeur sort de la grange : la petite Sophia que tout le monde recherchait. Elle est achevée par Rick.

Il entraîne Randall dans les bois et lui brise la nuque. Il fera croire plus tard au groupe que le prisonnier s'est échappé et lui a volé son arme. Daryl, Glenn, Rick et lui partent à sa recherche. Alors que Daryl et Glenn trouvent Randall transformé en rôdeur, Shane emmène Rick dans les bois avec l'intention de l'abattre de sang froid. Mais Rick qui a vu venir le piège, parvient à le distraire et lui enfonce son poignard dans le cœur au milieu de l'un des champs entourant la ferme. Il se réveille plus tard en rôdeur et est achevé par Carl d'une balle en pleine tête, alors qu'il s'apprêtait à attaquer Rick dans le dos.

Elle aide le groupe à trouver des vivres dans un énorme carambolage sur l'autoroute alors qu'une horde de rôdeurs approche. Cachée sous une voiture auprès de Carol, elle assiste à la fuite de Sophia dans les bois, poursuivie par deux rôdeurs. Après avoir participé aux recherches pour la petite, Lori arrive à la ferme d'Hershel, où Carl, avec plusieurs éclats de balle de fusil plantés dans le ventre, se trouve. Elle veille sur son fils puis demande à Glenn de lui ramener discrètement un test de grossesse lors de l'un de ses raids en ville. Elle s'aperçoit qu'elle est enceinte et reste convaincue que c'est l'enfant de Rick et non celui de Shane, mais le doute subsiste. Par la peur, elle tentera d'avorter, ce qui se révèlera impossible pour elle. En parallèle, elle est dérangée par le changement de son mari en une personne plus sombre après la découverte de Sophia dans la grange d'Hershel.

Puis, elle est victime d'un violent accident de voiture alors qu'elle partait seule à la recherche de Rick, ce dernier étant parti retrouver Hershel dans un bar. Après cet accident, elle survivra en tuant deux rôdeurs. Elle fut sauvée in extremis par Shane d'un autre rôdeur qui allait la mordre au cou. Celui-ci la ramène à la ferme en lui mentant.

En fin de saison, elle entretient de nouveaux rapports amicaux avec Shane jusqu'à la mort de ce dernier, tué par Rick. Sa relation avec son mari se détériore énormément lorsqu'elle apprend que c'est lui qui a tué Shane, et surtout que c'est Carl qui a abattu ce dernier après sa transformation en rôdeur (bien que son rejet brutal et catégorique de Shane en tant que père potentiel du bébé ait amené à cette situation). Elle fait partie des survivants de la ferme après l'invasion des rôdeurs. Elle a été sauvée avec Beth par T-Dog.

Andrea commence à apprendre à manier les armes à feu et devient plus aptes à les manier. Lorsque la horde surprend le groupe bloqué sur l'autoroute, elle s'en sort in extremis en achevant un rôdeur avec un tournevis. Après cela, elle découvre que Shane souhaite partir en abandonnant le groupe. Elle lui fait part de sa volonté de partir aussi et lui propose de le rejoindre.

A la ferme, elle s'entraîne au tir et devient rapidement l'une des meilleures. Elle suit même des cours particulier avec Shane jusqu'à ce que celui-ci la pousse à bout en lui rappelant le décès de sa sœur. Elle part en expédition avec Shane dans un petit quartier afin de retrouver Sophia, malheureusement, elle ne s'y trouve pas. Mais une grande quantité de rôdeurs afflue. Dans le feu de l'action et sous le commandement de Shane, elle réussi à nettoyer le chemin jusqu'à la voiture et à fuir. Elle couche avec Shane le même jour.

Ayant la gâchette facile, elle tire malencontreusement sur Daryl, le confondant avec un rôdeur. Premièrement fière de son tir, elle réalise son erreur et tente de se faire pardonner à tout prix.

Découvrant que Beth a des tendances suicidaire, elle la laisse sans surveillance afin de la "tester". Elle se fera réprimander par ses amies, trouvant le geste dangereux. Elle se défend en disant que si elle souhaitait vraiment mourir, elle l'aurait fait.

Alors que la ferme est envahie par les rôdeurs, Andrea sauve Carol de justesse. Un rôdeur se jette sur elle, elle lui tire dessus, et ils tombent ensemble, faisant croire au reste du groupe qu'elle est morte. Elle est abandonnée et doit fuir seule. Courant toute la nuit, elle est sauvée au matin par une mystérieuse femme avec un Katana.

Depuis que Dale a surpris Shane pointant son arme sur Rick, il se méfie de lui et pense qu'il cache une personnalité instable, voire foncièrement mauvaise. Le vieil homme est persuadé que Shane a tué Otis pour s'en sortir, contrairement à l'histoire qu'il a raconté aux autres. Ainsi, il s'inquiète une fois de plus pour Andrea qui entretient une liaison avec l'ancien policier. Dale essaie de cacher les armes du groupe pour éviter le massacre de la grange encouragé par Shane mais il se fera surprendre par ce dernier.

Dale tentera de persuader le groupe d'épargner le jeune Randall, alors que Rick et Shane désirent le tuer pour se protéger des autres membres de son groupe qu'il pourrait prévenir. Il décède un peu plus tard lorsque, lors d'une promenade nocturne dans les champs, il est éventré par un rôdeur : c'était le même qui avait réussi à s'extraire d'une mare de boue non loin de la ferme, attiré et énervé par Carl. Celui-ci se confie à Shane, lui disant qu'il lui avait jeté des cailloux. Le jeune garçon comprend alors qu'il est en grande partie responsable de la mort de Dale. Daryl abrège les souffrances du vieil homme et évite sa transformation en lui tirant une balle dans la tête. Il est enterré le lendemain, à côté de Sophia Peletier, sur le terrain de la ferme Greene.

La culpabilité pour sa mort sera le déclencheur qui fera grandir Carl pour de bon, et son plaidoyer pour épargner Randall influencera finalement Rick, qui en vient aux mains avec Shane quand il désire le relâcher loin de la ferme au lieu de le tuer.

Accompagnant Dale Horvath qu'il assiste quand celui-ci répare les véhicules, il rencontre Maggie Greene, la fille aînée de Hershel Greene, quand le groupe d'Atlanta se réfugie dans la ferme d'Hershel après la disparition de Sophia et l'accident de Carl le fils de Rick.

Il entame une relation avec elle lors d'une expédition dans une pharmacie. Lori Grimes fait appel à lui pour qu'il lui procure un test de grossesse lors de ses expéditions en ville avec Maggie, étant de ce fait le premier à apprendre qu'elle est enceinte.

Il découvre que la grange des Greene est remplie de rôdeurs. Pris entre deux feux, celui de garder le secret de Lori ou révéler la vérité au reste du groupe, il préfère dire la vérité sur les conseils de Dale.

Lors de l'attaque des rôdeurs à la Ferme des Greene, il fuit cette dernière en voiture avec Maggie. Ils retrouveront les autres survivants.

Après avoir été grièvement blessé dans un accident de chasse par Otis pendant qu'ils cherchaient Sophia, Carl reste dans le coma plusieurs jours durant, soigné tant bien que mal par Hershel Greene, ancien vétérinaire, et sa famille. À son réveil dans la ferme des Greene, il sort lentement de l'enfance pour faire face aux problèmes du monde qu'ils doivent affronter.

Quand son amie Sophia est retrouvée changée en rôdeur, il devient amer et il s'endurcit. Ses actes sont plus têtus, voulant utiliser une arme à feu et languissant pour se battre à côté des autres. Carl essaye de tuer un rôdeur enfoncé dans la boue, mais celui-ci, attiré par le garçon qui lui lançait des pierres, parvient à se dégager. Carl s'enfuit de justesse mais le rôdeur, à présent libre, rencontre plus tard Dale qui finit éventré par ce même rôdeur. Carl se sent coupable et dit à Shane qu'il est responsable de la mort de Dale.

Il commence à manier parfaitement son arme à feu, éliminant notamment Shane qui s'était transformé en rôdeur, refusant de laisser son père subir le même destin que Dale.

Il devient une personne importante et un des membres forts du groupe, devenant le bras droit de Rick à mesure que la confiance en Shane décroît.

S'attachant progressivement à Carol et Andrea, il fait de la recherche de Sophia une affaire personnelle et se montre le plus actif pour la retrouver, allant jusqu'à se blesser grièvement durant l'une des battues en solitaire, subissant alors des hallucinations de Merle qui se moque de lui pour le pousser à réagir, et se faisant blesser par balle au retour à cause d'un tir longue distance d'Andrea, qui le confondait avec un rôdeur. Après la découverte de Sophia dans la grange, changée en rôdeur et abattue par Rick, il est dégoûté de son sort et se renferme sur lui-même, mais reste toutefois présent pour Carol.

Il s'occupe avec Shane de l'interrogatoire de Randall, qui se fait violemment tabasser. Quand le groupe, alerté en pleine nuit par les cris de Dale, le retrouve éventré dans un champ par un rôdeur, c'est Daryl qui lui tire dans la tête pour abréger ses souffrances afin de libérer Rick de cette lourde tâche. La nuit où Shane tue Randall dans les bois et prétend qu'il a fui, Daryl part à sa recherche avec lui, Rick et Glenn. Après l'avoir retrouvé avec ce dernier et avoir achevé Randall transformé en rôdeur, Daryl constate qu'il n'a pas été mordu. Lors de l'invasion de la ferme par la horde, Daryl sauve Carol poursuivie par les rôdeurs en l'embarquant avec lui sur sa moto.

Il se met souvent à l’écart pour retrouver Sophia mais il fait véritablement partie du groupe : Rick sait qu'il peut compter sur lui en toutes circonstances, quel que soit le danger.

Elle perd Sophia après le passage d'une horde de rôdeurs sur l'autoroute sur laquelle le groupe était bloqué. Elle le reproche énormément à Rick, ce dernier étant parti à la recherche de Sophia mais l'ayant perdue à nouveau.

Une fois à la ferme des Greene, elle tente de se laisser croire que sa fille est toujours vivante malgré les jours qui passent et la chance qui tourne. Elle se rapproche de Daryl pendant les recherches pour retrouver Sophia.

Daryl lui apportera une Cherokee Rose en disant de garder espoir et que sa fille lui reviendra.

Malheureusement, Carol sera dévastée par le chagrin dû à la mort de sa fille, qui s'est transformée en rôdeur durant sa disparition et qui est achevée par Rick devant tout le groupe alors qu'elle se trouvait enfermée dans la grange des Greene.

Après cet événement, Carol confie à Daryl avoir toujours su qu'une fois sa fille disparue, elle était déjà morte. Elle le remercie également d'avoir été un "meilleur père" pour Sophia pour avoir essayé de la retrouver. Même plus que elle même. Avant l'apocalypse, Ed ne s'occupait jamais de sa fille.

Poursuivie par des rôdeurs pendant l'invasion de ces derniers dans la ferme d'Hershel, elle est sauvée par Andrea alors qu'elle était en difficulté avec quelques rôdeurs, puis s'enfuit avec Daryl à moto avant de retrouver le reste du groupe.