TLDR A consciência de Stevens é transferida para o corpo de Fentress. Por uma questão de consistência de contar histórias, o público sempre vê o rosto de Stevens, mas vemos o reflexo de Fentress para nos mostrar que é assim que ele aparece para as pessoas nos flashbacks / linhas de tempo alternativas.
A peça chave para entender o filme é que o Código Fonte funciona de maneira diferente do pretendido. Isso é totalmente explicado no final do e-mail que Stevens envia para Goodwin:
If you're reading this email then Source Code works even better than you and Dr. Rutledge imagined. You thought you were creating 8 minutes of a past event, but you're not. You've created a whole new world. Goodwin, if I'm right, somewhere at the Source Code facility, you have a Capt. Colter Stevens waiting to send on a mission. Promise me you'll help him. And when you do, do me a favor. Tell him everything is going to be okay.
Então toda vez que Stevens "pisca de volta", sua consciência está apenas pulando para outra realidade, e pousando no corpo de Fentress. Em todos, mas no caso final, quando Fentress morre, a consciência de Stevens retorna ao corpo de Stevens na linha do tempo original.
Antes ou depois de o corpo de Stevens ser retirado, o suporte de vida é irrelevante para a identidade de Stevens nas linhas de tempo alternativas. Seu corpo sendo retirado do suporte de vida significa apenas que quando Fentress morre, a consciência de Stevens não terá para onde "retornar"; então a consciência de Stevens efetivamente morreria também.