這一季的故事發生在反恐24小時第二季的3年后。這一季里，托尼（卡洛斯·博納德 Carlos Bernard 飾）和米歇爾（基姆·瑞弗 Kim Raver 飾）結婚了，并且成為了CTU的主管，而杰克（基弗·薩瑟蘭 Kiefer Sutherland 飾）的女兒金姆也加入CTU成為了一名情報分析員。劇情由一具被扔在洛杉磯衛生中心外并感染了致命病毒的尸體開始。一個墨西哥毒梟為了讓美國政府釋放自己的哥哥，以致命病毒為恐嚇。杰克也因此又踏上了反恐調查之路。而這一季里面，杰克的調查并不順利，為了打入毒販內部，杰克不惜染上毒癮，這導致他在調查中困難重重。而白宮方面，獲得連任的鮑爾默總統（丹尼斯·海斯伯特 Dennis Haysbert 飾）康復后身邊多出了一位私人醫生女友，而總統的弟弟韋恩成為了他的得力助手，在連任壓力面前，又要化解這場生化危機。總統還能像前幾次那樣給予杰克強有力的支持嗎？