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Poco dopo la fine del day 3, jack viene licenziato dal ctu per aver fatto uso di droghe per mantenere la copertura coi salazar. Incomincia quindi a lavorare per il segretario della difesa, james heller, e nel frattempo si innamora anche della figlia di lui, audrey. All'inizio del day 4, heller si trova a los angeles e viene rapito da terroristi islamici insieme alla figlia. Nel tentativo di salvare i due, jack chiede l'aiuto di chloe che lavora ancora al ctu.
Più tardi si scoprirà che il rapimento di heller è solo la prima fase di un piano molto arzigogolato che ha come obiettivo finale dei terroristi abbattere l'air force one, impossessarsi della valigetta presidenziale con i codici di tutte le centrali nucleari americane e provocarne il meltdown, causando come più volte ribadisce heller un "olocausto nucleare". Nel caso tutto questo non funzionasse il cattivo Marwan ha predisposto pure un missile con una testata nucleare da puntare, indoviniamo un po', verso los angeles.
Per fermare tutto questo jack riallaccerà i contatti col ctu e con vecchi amici, tra i quali tony che, dopo il day 3 è stato graziato dal presidente palmer, ma per via dell'alcool è stato lasciato da michelle. Ma nulla è perduto in 24 e, nel corso di questa lunga giornata, anche lui avrà il suo riscatto e in più potrà ritrovare anche la sua bella, richiamata anche lei a dare una mano al ctu brancolante nel buio.
Alla fine della giornata, nel tentativo di catturare uno dei complici dei terroristi che si è nascosto all'ambasciata cinese, il console cinese resterà ucciso. Per evitare il rischio di una guerra tra cina e usa, jack verrà usato come capro espiatorio prendendosi tutta la colpa dell'operazione. Per evitare il carcere o la cattura dei cinesi, sarà quindi costretto a fingersi morto, aiutato da chloe, tony, palmer e michelle.
