あれから2年――アメリカ国内では短期間でのテロ攻撃が相次ぎ、被害者数が膨れ上がっていた。頭を悩ます大統領ウェイン・パーマーは、テロの主謀者とみられるアサドの抹殺こそがテロを食い止める最善策だと考え、苦渋の決断をする。それは、20ヶ月間中国政府に監禁されていたジャック・バウアーを開放させることだった。アサドの仲間の一人ファイエドが、ジャックの命と引き換えにアサドを売ると持ちかけてきたのだ。生贄となる事を承諾したジャックは、ファイエドに身柄を拘束される。だがそこで、ファイエドの口から驚きの真実が告げられる…。

ファイエドの拘束から逃れたジャックは、大統領にアサド急襲作戦を中止するよう呼びかける。だが大統領はジャックを信用しない。作戦が続行されようとしているのを見て取ると、ジャックは直接アサドの潜伏先へ急行し、アサドを助け出す。攻撃直前の航空写真からジャックがアサドの救出に絡んでいることを知ったクロエは、ブキャナンと秘密裏にファイエドの行方を追う。その頃ファイエドは新たなテロ攻撃の準備を進めていた。

ジャックの情報が正しかったことを知った大統領の元に、ファイエドから電話が入る。ファイエドは停戦を約束する代わりに、1時間以内にアメリカ政府に拘束されている自由の戦士ら110人を解放することを要求する。だが彼の真の目的は他にあった。一方アサドと行動を共にするジャックは、CTUの協力のもと、ファイエドの手下の行方を追跡する。

ファイエドの真の目的はハッサン・ヌメールの釈放にあった。自由の身となったヌメールは、旧ソ連が開発した半径800メートルを壊滅状態にできる小型核兵器を起爆させるために動き出す。大統領はヌメールとファイエドの捜索を最優先とし、ジャックに指揮を執るよう直接要請する。ジャックはカーティスとアサドに協力を仰ぐが、何故かカーティスは執拗な敵対心を見せるのだった。

米国土で核爆弾が爆発した。残る核爆弾はあと4つ――ファイエドは残りの核爆弾を起爆設定できる技術者を探し始める。一方CTUは、核爆弾の出所と思われる人物、旧ソ連の将軍ディミトリ・グレデンコが、過去にジャックの父親と接触していたことを突き止める。事実を知ったジャックは自ら事情を聞きに行こうとするが、父親は昨日から行方不明となっていた…。