O Agente federal Jack Bauer não se pode dar ao luxo de jogar pelas regras. Como membro da UCT (Unidade Contra Terrorismo), Jack deve parar bombas, vírus, tentativas de assassinato, e geralmente salvar alguém que lhe é próximo. Cada temporada da série tem 24 episódios, cada um, em desdobramento em tempo real, de uma hora consecutiva num dia muito ruim.
Pouco tempo depois que Jack Bauer termina um jogo de xadrez com sua filha adolescente Kimberly, na madrugada do dia da eleição presidencial, ela foge de casa e Jack, que conduz a Unidade Governamental Anti-Terrorismo, é chamado imediatamente para voltar ao trabalho. Ele descobre que há um plano para assassinar o candidato à presidência David Palmer. Logo ele descobre que alguém dentro de sua própria agência pode estar envolvido nesse plano. Enquanto isso, Teri, a mulher de Jack, tenta encontar sua filha. E esses são apenas os primeiros minutos do dia...
Jack consegue um cartão eletrônico contendo informações sobre Palmer; Teri e o pai de Janet procuram uma garota desaparecida; Ira Gaines tenta obter a cédula de identidade (RG) de Belkins.
Jack descobre que a senha do cartão está criptografada no computador de Nina; Gaines obtém de Mandy e Bridget a cédula de identidade (RG) de Belkins; Kimberly e Janet fogem de seus capturadores.
A suspeita de Jack de que alguém dentro da agência está envolvido na tentativa de assassinato de David Palmer, acaba causando tensão entre um de seus mais próximos colaboradores. Jamey está próxima de conseguir uma pista que poderá colocar Jack novamente em campo, onde ele conhece uma prestativa policial que sabe de muita coisa. Mas os esforços da agência para descobrir algo sobre o caso Palmer enfrentam alguns empecilhos com o retorno de George Mason, que tenta brincar com as emoções de Nina, enquanto tenta descobrir onde Jack está. A luta de Kimberly e Janet pela sua liberdade toma um rumo trágico, enquanto Teri e York não tem tanta sorte quando eles são parados por um policial por excederem a velocidade. Além isso, David Palmer finalmente descobre que alguém está tentando matá-lo, a apenas poucas horas do dia das eleições primárias para presidente.
Logo após o tiroteio, Jack vai até o distrito policial tentar encontrar alguma informação significativa de Greg Penicoff, mas Mason interfere em sua investigação antes que ele possa descobrir algo. Enquanto York encontra sua filha, Kimberly é entregue a Gaines e Kim conhece o chefe dos sequestradores das garotas. Palmer marca um encontro com a repórter Maureen Kingsley, na tentativa de descobrir quem são suas fontes.
Jack se encontra com Teri e lhe informa da gravidade do desaparecimento de Kimberly, já que ele recebe informações que sugerem que ela foi sequestrada. Enquanto isso, Jack pede a ajuda de Nina para identificar o corpo mutilado encontrando no porta-malas de um carro. Jack conhece Alan York, o pai de Janet, que tem ficado com sua esposa nas últimas cinco horas, o que acaba criando um atrito entre eles. Palmer descobre que sua família o tem protegido de um segredo que poderá arruinar sua campanha. Gaine demonstra seu extremo descontentamento com Dan e Rick. Janet luta para se manter viva enquanto Alan e Teri tentam se consolar frente ao ocorrido.
Enquanto o dia amanhece, Gaines decide mudar os planos e leva seu controle sobre a situação a um outro nível. Rick concorda em se unir a Kim numa tentativa de fuga. Jack retorna à UCT para fazer o que for preciso para manter sua mulher e filha vivas. Enquanto isso, Palmer decide levar à público o segredo de Keith, gerando uma controvérsia entre sua própria família. Uma falha dos conspiradores força o traidor da UCT a fazer uma mudança, e a identidade dele/dela finalmente é revelada.
A eleição primária para a presidência começa na Califórnia e o senador Palmer decide reescrever seu discurso de campanha, onde ele irá revelar a verdade sobre a tragédia de sua família. Martin Belkin, o fotógrafo impostor contratado por Gaines, chega ao local onde Palmer fará o seu discurso, e é recebido por um dos membros da equipe do senador. Enquanto isso, Jack, que está tentando descobrir o assassino e manter sua filha e mulher vivas, continua sendo controlado por Gaines, que ordena que ele vá para o local do discurso de Palmer. Lá, Jack é recebido pelo mesmo homem que recepcionou Belkin, e descobre que ele é um velho amigo da época da escola. Enquanto isso, na UCT, Jamey e Tony recebem assustadoras notícias sobre Nina, forçando ambos a mudarem seus planos.
As tentativas de Jack para salvar Palmer fracassam, tornando Jack o principal suspeito do atentado contra o senador. Agora ele tem que se defender das acusações ao ser interrogado pelo FBI. Enquanto isso, Teri e Kimberly tentam manter o controle quando ambas são feitas reféns dos sequestradores, e Teri faz um sacrifício na tentativa de salvar sua filha.
Jack, agora um homem procurado, foge da polícia enquanto trabalha com a UCT para encontrar Teri e Kimberly. Tony e Nina começam a procurar informações sobre Gaines, quando Alberta Green, a nova diretora da UCT, chega para ajudá-los. Tony encontra uma pista no disco de Jamey que revela uma fonte com quem Jack vai tentar entrar em contato. Teri finalmente consegue entrar em contato com Jack, mas é interrompida quando Rick e Eli a encontram e pegam o celular que Eli tinha perdido. Mas Teri consegue fazer com que a ligação continue ativa, permitindo que Jack e Nina escute o que está acontecendo no cativeiro. A vida do senador Palmer continua em perigo, enquanto sua equipe tenta protegê-lo. Enquanto isso, Gaines é contatado pelo seu chefe, que não está nada contente com o rumo das coisas.
Enquanto Nina tenta traçar um perfil psicológico para ajudar Jack num interrogatório, Jack decide agir e leva um colega de Gaines para uma perigosa volta de limusine na tentativa de encontrar alguma pista sobre o local onde sua mulher e filha estão presas. Enquanto isso, Rick é punido por proteger Teri e Kimberly, e o senador Palmer descobre a existência de uma possível conspiração dentro da equipe de sua campanha. E Gaines pede mais tempo ao seu chefe, que menciona um plano de contingência que não envolve ele.
Jack começa a se aproximar do local onde Teri e Kimberly estão sendo mantidas reféns. Enquanto Jack insiste em manter apenas um homem em campo, ele liga para Nina pedindo uma ajuda técnica. Mas ela e Tony estão tendo seus próprios problemas na UCT: Alberta Green, a substituta de Jack, agora está convencida de que eles sabem onde Jack está. Ainda acreditando que Jack é uma ameaça ao senador Palmer, ela coloca Nina e Tony um contra o outro na tentativa de fazer com que eles confessem o que sabem. Teri e Kimberly acabam criando um atrito entre elas quando as coisas começam a ficar violentas no cativeiro. Enquanto isso, os piores medos do senador Palmer vem à tona quando ele descobre que seus colegas de campanha estão indo longe demais para fazer com que ele ganhe as eleições primárias.
O chefe de Gaine finalmente perde a paciência com ele, quando Gaine insiste em continuar sua inútil perseguição contra Jack, quando Jack finalmente consegue virar o jogo. Jack dá uma segunda chance para Rick. Teri e Kim são forçadas a não cumprirem o plano de Jack. Nina e Tony descobrem que o plano para assassinar o senador Palmer é mais complicado do que eles imaginavam. Green ordena que a mãe de Jamey seja interrogada. Palmer recebe surpreendentes informações de Maureen Kingsley.
Jack é novamente separado de sua família, e Nina acredita que eles ainda estão correndo perigo. A UCT descobre que há um "plano B" para assassinar o senador Palmer. Há mais atiradores estrangeiros contratados e todos eles talvez já estejam no país. Enquanto isso, Palmer terá que lidar com o fato de que alguém que está financiando sua campanha está chantageando ele. E Keith muda de atitude ao descobrir o que aconteceu com o Dr. Ferragamo.
Convencido de que Jack o quer morto, o senador David Palmer quebra todas as regras e insiste em ter um encontro cara-a-cara com o suposto suspeito, na tentativa de encerrar de uma vez por todas esse assunto. Mas quando os dois começam a trocar informações, eles percebem que descobriram a mesma coisa uma pessoa que pode ser o outro alvo do atentado. Eles também descobrem porque os conspiradores escolheram esse dia das eleições primárias em particular para realizar suas ações. Enquanto isso, Teri e Kimberly são resgatadas e levadas para um local seguro, protegido por agentes da UCT, onde são interrogadas por Nina.
Jack entra em contato com um agente em New Orleans que talvez tenha alguma informação sobre a conspiração para assassinar o senador Palmer. Nina interroga Teri, tentando obter qualquer informação que talvez possa ajudar na investigação. Mas a tensão entre as duas acaba forçando Nina a sair da casa onde elas estão sob proteção. Fotos dos suspeitos da conspiração são mostradas à equipe de Palmer.
Jack usa um dos membros da equipe do senador Palmer para ajudá-lo a prender um suposto assassino que ainda quer matar Palmer. Tony descobre que a segurança de Teri e Kim foi comprometida, mas Manson se recusa a dar informações sobre a situação de Jack. Manson está tentando manter Jack focado no trabalho enquanto a UCT se prepara para realizar uma operação que poderá deixá-los em vantagem em relação aos conspiradores. Entretanto, Jack fica sabendo que Nina e Teri tiveram um atrito, deixando-o nada contente com essa situação. Enquanto isso, Keith inicia sua própria investigação para descobrir o que realmente aconteceu por trás da morte do Dr. Ferragamo, ao ter um encontro com Carl.
Enquanto Jack tenta encontrar o restante dos atiradores, ele é forçado a trabalhar com um agente da UCT que só age sob as regras da agência, e que guarda um certo rancor dele. Enquanto isso, o senador Palmer pensa no que ele deve fazer com o que Keith descobriu sobre a morte do Dr. Ferragamo. O Dr. Phil Parslow tenta diagnosticar Teri e explicar a história dela e de sua filha. Kim conhece Frank, o irmão de Dan.
Seguindo o assassinato do agente de New Orleans, Jack descobre um local que pode guardar todas as informações sobre os planos do assassinato e sequestro. Teri retorna para casa na tentativa de recuperar sua memória. Mason e Jack investigam a pista conseguida por Palmer e Kim reencontra Rick. Enquanto isso, Frank decide tomar o controle das coisas após descobrir que Dan, seu irmão, está morto.
Victor Drazen, um criminoso da Guerra dos Balcãs, é o responsável pela conspiração e culpa Jack pela morte de sua amada. Sua tentativa de vingança contra Jack e o senador Palmer é o motivo por trás da conspiração. Jack continua a procurar por pistas e o motivo para que os Drazen tenham planejado cortar a energia de uma área aparentemente deserta. Jack acaba conhecendo Mark DeSalvo, o responsável por uma prisão, que talvez tenha algumas respostas para as suas dúvidas. Enquanto isso, Mason retorna à UCT para interrogar Andre Drazen, irmão de Victor. Rick fala para Kim o que ela deve dizer aos policiais. E o país reage a entrevista em que Palmer falar sobre Keith, seu filho.
Jack está à mercê dos responsáveis pela conspiração, criminosos que ele tem trabalhado para capturar durante todo o dia. Enquanto isso, Kim tenta provar sua inocência quando ela é presa pela polícia durante uma batida num ponto de venda de drogas. Mason ordena que Jack receba ajuda de outros agentes e Teri é levada novamente para a UCT.
Victor e Andre Drazen usam Jack como isca para trazer Alexis Drazen de volta. Victor oferece um acordo aos federais e Palmer toma uma decisão para ajudar Jack, após descobrir que Victor está vivo. Enquanto isso, Kimberly novamente corre perigo e a UCT descobre o que aconteceu com ela.
Jack é forçado a ajudar os Drazen, enquanto a UCT descobre um segundo traidor na agência. Kim testemunha o reencontro de Victor e Alexis e os Palmers fazem planos para o futuro.
Sherry Palmer fica angustiada com o papel que ela tem que fazer frente à mídia para conseguir mais tempo para Jack. Quando Jack chega próximo ao local onde os Drazen estão, uma batalha se inicia. Enquanto isso, uma ligação telefônica dá a Jack uma informação que irá ajudá-lo a identificar o segundo traidor da UCT, e ele avisa Nina sobre sua descoberta. E enquanto a chance dos Drazen escaparem fica cada vez menor, André e Victor entram em desacordo sobre se devem ou não seguir uma parte de seus planos.
Terroristas ameaçam detonar uma bomba nuclear em Los Angeles. Para resolver o caso, o presidente Palmer chama o agente Jack Bauer, da Unidade Contra Terrorismo (UCT), que está temporariamente afastado de suas funções.
Enquanto Palmer tenta evitar que os rumores sobre o atentado se espalhem, Jack vai atrás do bando de Joe Wald. Kim tenta manter Megan longe de Gary e Kate busca mais informações sobre Reza.
Enquanto Jack e a gangue de Wald se preparam para explodir a UCT, Kim vai até lá pedir ajuda; Mason pega um perigoso desvio no seu caminho para fora da cidade; Kate desconfia da ascensão de Reza.
Três anos mais tarde. A UCT recebe uma ameaça sobre o traficante mexicano Hector Salazar estar planejando liberar um vírus altamente contagioso em Los Angeles, salvo sob uma condição: Jack precisa tirar Ramone Salazar, irmão do traficante, da prisão. O Presidente Palmer se prepara para um debate contra o Senador John Keeler.
Após o corpo contaminado de Goss ser deixado no hospital, Jack e Chase começam a traçar seus últimos passos, enquanto a UCT tenta entender como o vírus será liberado publicamente de uma vez só.
Tony, e um dos comparsas de Salazar chegam perto de um jovem traficante que pode estar, sem saber, carregando o vírus. Jack informa aos pais de Kyle Singer sobre ele estar contaminado. Wayne se preocupa com David e seus casos amorosos.
Jack Bauer agora trabalha para o Departamento de Defesa dos Estados Unidos. Ao representar seu chefe numa reunião com a equipe da Unidade Contra-Terrorismo (UCT), ele acaba se envolvendo numa grande batalha para evitar um ataque planejado por terroristas turcos.
Jack é temporariamente reintegrado a UCT para garantir a segurança de Andrew. Enquanto isso, Audrey e Heller são mantidos reféns por terroristas. Os criminosos anunciam que Heller será julgado por genocídio e será assassinado caso seja considerado culpado.
Jack segue os terroristas que sequestraram Andrew. Ele reluta em ajudar o rapaz, ainda que a vida de Andrew esteja em perigo. Chloe continua ajuda Jack sem que ninguém saiba. Driscoll contrata a ex namorada de Curtis, uma mulher que guarda um grande ressentimento por ele.
O Presidente Russo e o Americano precisam assinar um tratado Anti-Terror, quando ataques de assassinos começam a aterrorizar Los Angeles.
Jack e Chloe se infiltram na cobertura de Wayne Palmer onde David Palmer foi assassinado, na esperança de achar uma pista para seu assassinato. Jack convence Wayne a cooperar e achar algumas informações o levam ao aeroporto onde o presidente russo está para aterrissar.
Continuando sua missão, Jack Bauer tenta seguir as poucas pistas que ele descobriu sobre a ameaça terrorista envolvendo os separatistas russos. O tratado anti-armas do presidente Logan é ameaçado quando vidas inocentes estão em jogo. E numa tentativa de superar essa situação, Bill Buchanan, o chefe da UCT, inicia uma nova operação, enquanto aguarda a chegada de Lynn McGill do distrito.
Uma série de atentados terroristas está acontecendo por todos os Estados Unidos e para interrompê-los o presidente Wayne Palmer começa a estudar medidas drásticas. Um delas é entregar Bauer para um terrorista chamado Abu Fayed.
O presidente Palmer e Buchanan se recusam a acreditar que Fayed esteja por trás dos ataques terroristas. Com isso, Jack é forçado a se unir a Assad para detê-los. Jack tenta convencer o presidente Palmer que Fayed é o responsável pelos recentes ataques terroristas. No entanto, Jack logo se dá conta que não é mais considerado uma fonte confiável.
A menos que Jack consiga localizar Fayed em uma hora, o presidente Palmer será forçado a cumprir as exigências de Fayed para impedir novos ataques. Diante do caos deixado pelos últimos ataques, que causaram a morte de centenas de pessoas, o presidente Palmer sente que não tem outra escolha a não ser negociar com Fayed.
O FBI tira Jack de uma audiência no Senado, pois um de seus velhos companheiros pode estar planejando o terror. O Presidente ordena ação militar na África.
Tony e sua equipe colocam seu dispositivo CPI em teste, alcançando sucesso. Jack segue uma pista com Renee, mas fica convencido de que há um espião dentro do FBI. Sua suspeita se mostra certa, quando o sniper o leva até Tony. Enquanto isso, Taylor se encontra com o ex-presidente de Sangala, Matobo, para convencê-lo a levar Juma a um tribunal e não entregá-lo nas mãos de uma máfia furiosa. Henry continua sua busca pela verdade sobre seu filho. Para isso, ele visita a namorada dele, Samantha.
Com Tony em custódia, Jack o interroga, mas fica chocado ao ouvir uma palavra-chave que Tony sussurra em seu ouvido. Assim, Jack, mais uma vez, faz suas próprias leis e ajuda Tony a escapar do FBI para devolvê-lo à sua facção terrorista. Renee pede a Janis Gold, técnica do FBI, que tente cobrir um possível vazamento de informações da agência, mas Janis fica aterrorizada com uma descoberta. O coronel Dubaku manda uma mensagem para Taylor e insiste que os Estados Unidos retirem suas tropas de Sangala, senão ele fará um ataque terrível em território americano.
Uma conspiração para assassinar o Presidente da República Islâmica na sede da ONU chama a atenção de Jack.
UCT detém um repórter que é suspeito de ajudar assassinos, enquanto Jack e Chloe começam a própria investigação.
Jack e Chloe correm contra o tempo para tentar impedir o assassinato do Presidente Islâmico.
Há quatro anos, Jack era um fugitivo da justiça. Agora em exílio, ele está disposto a arriscar sua liberdade para prevenir outro desastre global. O chefe da CIA, Steve Navarro, e a agente Kate Morgan estão na cola de Bauer, assim como outros agentes de operação.
Jack trabalha com Chloe para recuperar um antigo membro do grupo dela, que estava vendendo informações. A situação do Presidente Heller piora depois de um ataque, e suas condições parecem só deteriorar. Kate Morgan lidera uma caçada a Bauer.
Kate Morgan continua procurando Jack e Heller prepara para recorrer ao Parlamento após o ataque. Margot Al-Harazi prova que está disposta a sacrificar qualquer coisa por vingança.
Jack encontra Joe Wald; Kim leva Megan às pressas para o hospital depois de ela ter sido atacada; Palmer fica sabendo de seus crimes; e Bob coloca em dúvida as suspeitas de Kate sobre Reza.
A UCT quer que a ex-agente do FBI Renee Walker se infiltre em uma gangue russa que está vendendo armas enriquecidas de urânio.
Com a ameaça aumentando, Jack Bauer vai para a embaixada americana, enquanto a CIA se aproxima cada vez mais dele. Em outro lugar, Margot (convidada especial Michelle Fairley, de Game of Thrones) afirma a sua autoridade com uma força impensável, o presidente Heller encara membros do parlamento inglês e Kate Morgan tenta resolver as coisas sozinha.