без вспомогательных массивов и сериализаций:

function arrMergeRecursive(arr, result) {
  for (var i = 0; i < arr.length; ++i) {
    Array.isArray(arr[i]) ? arrMergeRecursive(arr[i], result) : result.push(arr[i]);
  }
  return result;
}

Это типа вручную уровень вложенности указываем :)

var arr = [[1,2,3],[[4],[5,[6,7],[8,9]],10]];

while(arr.length !== (arr = Array.prototype.concat.apply([], arr)).length);

alert(JSON.stringify(arr));

let arr = [[1,2,3],[[4],[5,[6,7],[8,9]],10]];

const fn = a => {
	while(a.length !== (a = [].concat(...a)).length);
	return a
}

alert(JSON.stringify(fn(arr)));