Sono passati diciotto mesi dalla fuga di Jack Bauer. Tutto il mondo lo crede morto, tranne David Palmer, Tony, Michelle e Chloe, che lo hanno aiutato a sparire. Jack vive vicino Los Angeles sotto la falsa identità di Frank Flynn, presso Diana Huxley, la sua padrona di casa, e suo figlio Derek. Nel frattempo Palmer si trova a L.A. per fare visita a suo fratello Wayne e rimane ucciso da un colpo di arma da fuoco. Mentre il CTU cerca di raccogliere informazioni su quanto è successo, Michelle muore in seguito all'esplosione di un'auto, mentre Tony rimane ferito. Chloe viene seguita da un uomo sconosciuto, ma riesce a seminarlo e a contattare Jack per chiedergli aiuto. Anche il Presidente Logan si trova a L.A. e sta per firmare un importante trattato antiterrorismo con la Russia. La First Lady rimane sconvolta dalla morte di Palmer mentre suo marito si rifiuta di seguire i consigli del CTU che suggerisce di rimandare il summit. Jack scopre che c'è un'organizzazione che lo vuole morto e che lo ha incastrato per gli omicidi di Palmer e Michelle.

Jack e Chloe s'infiltrano nell'attico di Wayne Palmer, dove suo fratello Davide è stato ucciso, con la speranza di trovare una traccia che li porti all'assassino. Jack convince Wayne a cooperare e scopre delle informazioni che lo portano all'aeroporto dove sta per atterrare il Presidente Russo. Il CTU e i Servizi Segreti cercano di catturare Jack, ma lui e Derek riescono a sfuggirgli. Martha racconta a suo marito che la notte prima dell'omicidio, ha ricevuto una telefonata importante da Palmer, ma un nastro registrato della conversazione sembra contraddire la sua affermazione. Jack va all'aeroporto per seguire la traccia, ma un gruppo di terroristi Russi prende delle persone in ostaggio, tra di loro c'è anche Derek.

Jack rintraccia un uomo che ha delle connessioni con i terroristi. Logan è costretto a garantirgli l'immunità per ottenere informazioni. Mike e Martha litigano per la risposta pubblica di Logan in merito al coinvolgimento di Walt con i separatisti Russi. Nel frattempo Lynn viene distratto da un problema personale mentre i terroristi stanno per colpire gli Stati Uniti.