在本季中，杰克·鲍尔（基弗·萨瑟兰 饰）戒掉了他在第三季染上的毒瘾，并且离开了反恐局（CTU），开始为国防部长工作。然而，杰克始终无法摆脱与CTU的关联。剧集开场，一场恐怖袭击导致列车脱轨，CTU不得不召回杰克展开调查。在深入调查不久后，杰克便发现恐怖分子的下一个目标正是国防部长。经过不懈努力，杰克成功解救了被绑架的国防部长，化解了此次危机。本以为可以稍作喘息的杰克，却发现刺杀国防部长只是恐怖分子用来干扰CTU调查的小手段。恐怖分子的真正目的是控制全美国的核电站，让核电站超负荷运转引发核泄漏，从而威胁整个美国，真正的危机就此拉开帷幕……