Dix-huit mois se sont écoulés depuis la fin du Jour 3. Un train de banlieue à destination de Los Angeles explose. Un homme vole la valise d'un passager dans les décombres, puis le tue. Jack a été renvoyé de la CTU et travaille désormais pour le secrétaire à la Défense, James Heller. Jack entretient une relation avec la fille de Heller, Audrey, et leur relation devient sérieuse. Jack est à Los Angeles pour une réunion avec Erin Driscoll, la directrice de la CTU, qui l'a licencié un an auparavant. Mais il se sent mis à l'écart par Driscoll et les nouvelles recrues lorsque des informations sur une possible attaque terroriste arrivent. Un jeune pirate informatique nommé Andrew Paige découvre quelque chose d'inapproprié sur Internet. Soudain, il se retrouve en fuite, poursuivi par des terroristes. Heureusement, il parvient à prévenir Chloé O'Brian avant qu'il ne soit trop tard. La famille turque Araz n'est pas ce qu'elle paraît être et il devient évident qu'elle est fortement impliquée dans les événements du jour. Pendant ce temps, Heller a une confrontation avec son fils, dont il est séparé. Jack découvre que Chloé est sa seule alliée alors qu'il tente de prouver que l'explosion du train n'est qu'une diversion.